Física II

PROGRAMA DE ENSINO
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UNIDADE UNIVERSITÁRIA
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Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira - UNESP
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CURSO
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Física - Licenciatura
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DEPARTAMENTO RESPONSÁVEL
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Departamento de Física e Química
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PROFESSOR RESPONSÁVEL E COLABORADOR
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Resp. :
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IDENTIFICAÇÃO:
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CÓDIGO
DISCIPLINA
SERIAÇÃO IDEAL .
Física II
2a
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OBRIG./OPT./EST. PRÉ-REQUIS. ORIENT.
CO-REQUISITO
ANUAL/SEM
Obrigatória
Vestibular
anual
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DISTRIBUIÇÃO DA CARGA HORÁRIA
CRÉDITOS
C. HOR./TOTAL
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TEÓRICA PRÁTICA TEOR/PRÁT.
OUTRAS .
12
180
180
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NÚMERO MÁXIMO DE ALUNOS POR TURMA:
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AULAS TEÓRICAS AULAS PRÁTICAS
AULAS TEÓR./PRÁT.
OUTRAS .
30
OBJETIVOS (ao término da disciplina o aluno deverá ser capaz de:)
Elaborar um plano de aulas abrangendo o conteúdo de parte da Física Clássica, contida neste
programa, preparar e ministrar aulas teóricas, resolução de exercícios e discutir fatos
observados no cotidiano do cidadão comum associados com estes conteúdos.
Adquirir habilidades de: análise, julgamento, elaboração pessoal dos temas da Física, que vão
além de simples memorização e reprodução do conhecimento
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO: (Titulo e Discriminação das Unidades)
1. Carga Elétrica
Eletromagnetismo; Carga Elétrica; Condutores e isolantes; Lei de Coulomb; Quantização
da carga; Conservação da carga.
2. O Campo Elétrico
Cargas e Forças; O Campo Elétrico; Linhas de Força; Cálculo do Campo: uma carga
pontual, um dipolo elétrico; Campo produzido por um anel carregado, por um disco; Carga
pontual em um campo elétrico; Um dipolo em um campo elétrico.
3. Lei de Gauss
Uma nova formulação da Lei de Coulomb; Fluxo; Fluxo de Campo Elétrico; Lei de
Gauss; A Lei de Gauss e a Lei de Coulomb; Um condutor isolado carregado; Lei de Gauss
para simetrias: Cilíndrica, Plana e Esférica.
4. Potencial Elétrico.
Superfícies equipotenciais; Cálculo do potencial a partir do Campo; Cálculo do potencial;
Cálculo do campo a partir do potencial; Energia Potencial Elétrica; Um condutor isolado; O
acelerador de Van der Graaff.
5. Capacitância
Cálculo da capacitância; Associação de capcitores; Armazenamento de energia num
campo elétrico; Capacitor com um dielétrico.
6. Corrente e Resistência Elétrica.
Cargas em movimento e corrente elétrica; Densidade de corrente; Resistência e
resistividade; Lei de Ohm; Energia e potência elétrica; Associação de resistores.
7. orça Eletromotriz e Circuitos Elétricos
Trabalho, Energia e Força Eletromotriz (Fem.); Circuito de uma malha e de Malhas
Múltiplas; A Lei dos Nós e a Lei das Malhas: Corrente elétrica no circuito; Instrumentos de
Medidas; Circuitos RC.
8. O Campo Magnético
O campo magnético (B); Definição de B; A descoberta do Elétron; O Efeito Hall;
Movimento circular de uma carga: Ciclotrons e Sincrotons; Força Magnética sobre um Fio
transportando corrente; Torque sobre uma bobina de corrente: o motor elétrico; O dipolo
magnético.
9. Lei de Ampère.
Corrente e Campo Magnético; Força Magnética sobre um Fio transportando corrente;
Dois condutores paralelos; A Lei de Ampère; Solenóides e toróides; Bobinas e campo
magnético.
10. A Lei de Indução de Faraday.
Introdução: Duas simetrias e duas experiências (O gerador de corrente alternada); A Lei
de Indução; A Lei de Lenz; Campo Elétrico induzido; O Betatron.
11. Indutância
Capacitores e Indutores; Indutância e auto-indução; Circuitos RL; Energia Armazenada e
Densidade de Energia num Campo Magnético; Indução Mútua.
12. O Magnetismo e a Matéria
O magnetismo e o Elétron; O Momento Angular Orbital e o Magnetismo; O Magnetismo
da Terra; Paramagnetismo, Diamagnetismo e Ferromagnetismo; Magnetismo Nuclear.
13. Oscilações Eletromagnéticas
Oscilações LC: Qualitativo e Quantitativo; Oscilações amortecidas num circuito LC;
Oscilações forçadas e ressonância; Oscilações e Eletrônica.
14. Correntes Alternadas
Circuito em série RLC.; Potência em circuito de corrente alternada; O Transformador.
15. Equações de Maxwell
A unificação das coisas; Campos magnéticos induzidos; Correntes de deslocamento.
16. Onda Eletromagnéticas
O arco íris de Maxwell; Geração de ondas eletromagnéticas; A onda elétromagnética
progressiva: Estudo qualitativo e quantitativo; Transporte de energia e Vetor de Poynting;
Pressão da radiação; Polarização; Velocidade escalar das ondas eletromagnéticas.
17. Ótica Geométrica
Reflexão, refração e polarização; Espelhos planos e esféricos; Superfícies refratoras
esféricas; Lentes delgadas e Instrumentos óticos.
18. Interferência
Difração; A experiênica de Young; Coerência; Intensidade frnajas de interferência e em
filmes finos; O interferômetro de Michelson.
18. Difração
Difração e a teoria ondulatória da luz; Difração em fenda única, em abertura circular e em
fenda dupla; Fendas múltiplas; Redes de difração e difração de raio-x.
19. Relatividade
Os postulados; A medida de um evento; Eventos simultâneos; A Relatividade: do tempo e
do comprimento; A transformação de Lorentz e algumas conseguências; A transformação das
velocidades; O efeito Doppler; Uma nova visão do momento linear e a energia; O senso
comum da relatividade.
20. Física Quântica
O efeito fotoelétrico e o efeito Compton; A constante de Planck; A Quantização da
Energia; O princípio da correspondência; Estrutura atômica; O átomo de hidrogênio de Bohr;
Verificação da Hipótese de Broglie; A função de onda; Ondas de luz e fótons; Ondas de
matéria e elétrons; O átomo de hidrogênio; Tunelamento de uma barreira; O princípio da
natureza de Heisenberg; Ondas e partículas.
21. Física Atômica e Nuclear. Modelos Atômicos
Os átomos e o mundo que nos cerca.; Algumas propriedades dos átomos; A equação de
Schrödinger e o átomo de hidrogênio; As energias dos estados do átomo de hidrogênio;
Momento angular orbital e momento magnético; Momento angular de spin e momento
magnético de spin; As funções de onda do átomo de hidrogênio; A experiência de SternGerlach; Átomos com muitos elétrons e a tabela periódica; Os raios-x e a ordem dos
elementos; Os espectros de raios-x: contínuo e característico; Lasers.
22. Condução de Eletricidade nos Sólidos
As Propriedades dos sólidos; Condutividade elétrica; Níveis de energia num sólido;
Isolantes, Metais e Semicondutores; Dopagem; A junção p-n; Diodos: retificador e emissor de
luz; O transistor.
23. Física Nuclear
O núcleo e algumas propriedades nucleares; Decaimento radiotivo: alfa e beta; Datação e
medida da dose de radiação; Modelos nucleares.
24. Energia Nuclear
O átomo e seu núcleo; Fissão nuclear e o reator nuclear; Fusão nuclear e o Tokamak.
Fusão a Laser.
25. Quarks, Léptons e o Big-Bang.
Partículas; Léptons e Quarks; O universo em expansão; O Big-Bang.
METODOLOGIA DE ENSINO:
1.Aulas expositivas em quadro negro.
2. Resolução de exercícios e discussão dos mesmos.
BIBLIOGRAFIA BÁSICA
HALLIDAY, D., RESNIK, R. e Walker, J., “Fundamentos de Física”, Vol.3, 4a Ed., Editora
Livros Técnicos e Científicos Ltda, Rio de Janeiro, 1996
TIPLER, P. “Física”. Vol. 3. Editora: Guanabara Dois. Rio de Janeiro. 1978.
AL0NSO, M. e FINN, E.J. “Física, um curso universitário”. Vol. 3. Editora Livros Técnicos e
Científicos Ltda. São Paulo. 1972.
CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO DA APRENDIZAGEM:
Serão realizadas 5 provas ao longo do curso, das quais a de menor aproveitamento será
descartada para efeito de cálculo da média final do aluno. Detalhes do critério será definida
pelo professor responsável.
EMENTA (Tópicos que caracterizam as Unidades do Programa. de Ensino)
Carga Elétrica; O Campo Elétrico; Lei de Gauss; Potencial Elétrico; Capacitância; Corrente e
Resistência Elétrica; Força Eletromotriz e Circuitos Elétricos; O Campo Magnético; Lei de
Ampère; A Lei de Indução de Faraday; Indutânci; O Magnetismo e a Matéria; Oscilações
Eletromagnéticas; Correntes Alternadas; Equações de Maxwell; Onda Eletromagnéticas;
Ótica Geométrica; Interferência; Difração; Relatividade; Física Quântica; Física Atômica e
Nuclear. Modelos Atômicos; Condução de Eletricidade nos Sólidos; Física Nuclear; Energia
Nuclear; Quarks, Léptons e o Big-Bang.
Visto do Professor Responsável: