Plano_de_Ensino_Quimica_Física_3.doc

Ministério da Educação
UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
Campus Campo Mourão
PLANO DE ENSINO
CURSO Bacharelado em Ciência da Computação
MATRIZ
50
FUNDAMENTAÇÃO LEGAL Resolução 043 do COGEP de 11 de novembro de 2011.
DISCIPLINA/UNIDADE CURRICULAR
CÓDIGO
PERÍODO
Física 3
FS3X3
2
PRÉ-REQUISITO
CD3X1
EQUIVALÊNCIA
EA34C, EL33C, FS3X
CARGA HORÁRIA (horas)
AT
AP
APS
TA
51
34
5
90
OBJETIVOS
Capacitar o estudante a entender os princípios básicos e os fundamentos teóricos da Eletricidade e Magnetismo, assim como
capacitá-lo a resolver situações e problemas apresentados.
EMENTA
Carga Elétrica. O Campo Elétrico. Lei de Gauss. Potencial Elétrico. Capacitância. Corrente e Resistência. Circuitos Elétricos
em corrente contínua. O Campo Magnético. A indução Magnética. Indutância. Magnetismo em meios materiais. Atividades de
Laboratório.
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
ITEM
EMENTA
CONTEÚDO
1
Carga Elétrica
Estrutura atômica; Cargas Elétricas; Condutores e Isolantes; Lei de Coulomb.
2
O Campo Elétrico
O Campo Elétrico; Linhas de Campo Elétrico; Campo Elétrico Produzido por
uma Carga Pontual; Campo Elétrico Produzido por Distribuições Contínuas de
Cargas; O Dipolo Elétrico.
3
Lei de Gauss
Fluxo de um Campo Elétrico; Lei de Gauss; Comportamento de um Condutor
Carregado; Aplicando a Lei de Gauss para Diferentes Geometrias.
4
Potencial Elétrico
Energia Potencial Elétrica; O Potencial Elétrico; Superfícies Equipotenciais; O
Potencial a Partir do Campo; Potencial Produzido por uma Carga Pontual;
Potencial Produzido por um Dipolo Elétrico; Potencial Produzido por uma
distribuição de Cargas Contínuas; O Campo Elétrico a Partir do Potencial;
Energia Potencial de Configuração de um Sistema de Cargas Pontuais.
5
Capacitância
A Capacitância; Capacitores em Paralelo e em Série; Energia; Efeito de um
dielétrico; Teoria Molecular.
6
Corrente e Resistência
Corrente; Densidade de Corrente Elétrica; Resistência e Resistividade; Leis de
Ohm; Potência em Circuitos Elétricos.
7
Circuitos Elétricos em corrente
contínua
Trabalho e a Força Eletromotriz; Circuitos Série, Paralelo e Misto; Medidas
Elétricas da Corrente e do Potencial; O Circuito RC.
8
O Campo Magnético
O Campo Magnético; Linhas de Campo; O efeito Hall; Movimento de uma
Partícula Carregada em um Campo Magnético; Força Magnética em um Fio
Percorrido por uma Corrente; Força em Condutores Paralelos; Torque em
Bobinas e Momento Magnético Dipolar; Lei de Ampère; Solenóides e Toróides.
9
A indução Magnética
Lei de Indução de Faraday; Lei de Lenz; Indução e Transferência de Energia;
Campos Elétricos Induzidos; Correntes de Foucault.
10
Indutância
Indutores e Indutância; Auto-Indução; Circuito RL; Energia de um Campo
Magnético; Indução Mútua; Corrente Alternada; Circuito LC; Circuito RLC;
Transformadores.
11
Magnetismo em meios materiais
Materiais
Magnéticos;
Permeabilidade
Magnética;
Teoria
Molecular;
Propriedades magnéticas dos Materiais; Diamagnetismo; Paramagnetismo;
Ferromagnetismo e Histerese.
12
Atividades Práticas sobre os assuntos abordados nos itens 1, 3, 4, 5, 6, 7, 9 e
10.
Atividades de Laboratório
PROFESSOR
TURMA
Cesar Vanderlei Deimling
IC2A
ANO/SEMESTRE
2017/01
CARGA HORÁRIA (aulas)
AT
AP
APS
AD
APPC
Total
48
34
5
-
-
87
AT: Atividades Teóricas, AP: Atividades Práticas, APS: Atividades Práticas Supervisionadas, AD: Atividades a Distância.
DIAS DAS AULAS PRESENCIAIS
Dia da semana
Número de aulas no semestre
Segunda
Terça
Quarta
Quinta
Sexta
Sábado
0
0
0
34
48
0
PROGRAMAÇÃO E CONTEÚDOS DAS AULAS (PREVISÃO)
Dia /Mês ou
Semana
Conteúdo das Aulas
Número de
Aulas
Apresentação da programação e conteúdos das aulas, métodos e datas de avaliações. Breve
02/03/2017 Histórico do Eletromagnetismo. Estrutura atômica; Cargas Elétricas; Materiais Condutores e
2
Materiais Isolantes; Lei de Coulomb; Exercícios de Aplicação.
Definição do Campo Elétrico; Linhas de Campo Elétrico; Campo Elétrico Produzido por uma
03/03/2017 Carga Pontual; Exercícios de Aplicação.
Densidade Linear, superficial e Volumétrica de Cargas; Campo Elétrico Produzido por
3
09/03/2017 Distribuições Contínuas de Cargas; Exercícios de Aplicação.
2
10/03/2017 Carga pontual e dipolo em um campo elétrico; Exercícios de Aplicação.
3
Fluxo de um Campo Elétrico; Linhas de Campo Elétrico; Campo elétrico e forças elétricas;
16/03/2017 Exercícios de Aplicação. Comportamento de um Condutor Carregado; Comportamento de um
2
Isolante Carregado; Exercícios de Aplicação.
17/03/2017 Aplicando a Lei de Gauss para Diferentes Geometrias; Exercícios de Aplicação.
O Potencial Elétrico; Energia Potencial Elétrica; Superfícies Equipotenciais; O Potencial a Partir
23/03/2017 do Campo; Exercícios de Aplicação.
Potencial Produzido por uma Carga Pontual; Potencial Produzido por um Dipolo Elétrico;
3
2
24/03/2017 Potencial Produzido por uma distribuição de Cargas Contínuas; Exercícios de Aplicação.
3
Campo Elétrico a Partir do Potencial; Energia Potencial de Configuração de um Sistema de
30/03/2017 O
Cargas Pontuais; Exercícios de Aplicação.
2
31/03/2017 1ª Avaliação.
3
de Capacitância; Cálculo da Capacitância de Capacitores com Diferentes Geometrias;
06/04/2017 Definição
Exercícios de Aplicação.
2
de Capacitores em Paralelo e em Série; Armazenamento de energia em
07/04/2017 Associação
capacitores; Exercícios de Aplicação.
3
20/04/2017 Efeito de um Dielétrico em um Capacitor; Teoria Molecular; Exercícios de Aplicação.
2
27/04/2017 Corrente; Densidade de Corrente Elétrica; Resistência e Resistividade; Exercícios de Aplicação.
2
de Ohm; Uma Visão Microscópica da lei de Ohm; Potência em Circuitos Elétricos;
28/04/2017 Leis
Exercícios de Aplicação.
3
Trabalho e a Força Eletromotriz; Energia e potência em circuitos simples; Exercícios de
04/05/2017 O
Aplicação.
2
05/05/2017 Associação de Resistores em Série, em Paralelo e Misto; Exercícios de Aplicação
3
11/05/2017 Leis de Kirchhoff; Medidas Elétricas da Corrente e do Potencial; Exercícios de Aplicação.
2
12/05/2017 O Circuito RC; Exercícios de Aplicação.
3
Campo Magnético; Linhas de Campo Magnético; Fluxo Magnético; O efeito Hall; Exercícios
18/05/2017 O
de Aplicação.
2
19/05/2017 2ª Avaliação
3
de uma Partícula Carregada em um Campo Magnético; Força Magnética em um Fio
25/05/2017 Movimento
Percorrido por uma Corrente; Exercícios de Aplicação.
2
em Condutores Paralelos; Torque em Bobinas; Momento Magnético Dipolar; Exercícios
26/05/2017 Força
de Aplicação.
3
Lei de Biot-Savart; Cálculo do Campo Magnético para Fios Percorridos por Correntes
01/06/2017 A
Elétricas; Exercícios de Aplicação.
2
02/06/2017 Lei de Ampère; Solenóides e Toróides; Experiência de Oersted; Exercícios de Aplicação.
3
de Indução de Faraday; Lei de Lenz; Força eletromotriz induzida; Transferência de Energia;
08/06/2017 Lei
Campos Elétricos Induzidos; Correntes de Foucault.
2
09/06/2017 Indutores e Indutância; Auto-Indução; Circuito RL; Exercícios de Aplicação.
3
de um Campo Magnético; Indução Mútua; Corrente Alternada; Circuito LC; Exercícios
22/06/2017 Energia
de Aplicação.
2
23/06/2017 Circuito RLC; Transformadores; Exercícios de Aplicação.
3
Materiais Magnéticos; Permeabilidade Magnética; Teoria Molecular; Propriedades magnéticas
29/06/2017 dos Materiais; Diamagnetismo; Paramagnetismo; Ferromagnetismo e Histerese.
2
30/06/2017 3a Avaliação
3
06/07/2017 Revisão dos conteúdos
2
07/07/2017 Exame final
3
PROCEDIMENTOS DE ENSINO
AULAS TEÓRICAS
Expositiva e/ou dialética com o uso do computador.
Exposições teóricas utilizando quadro negro, giz e multimídia. Haverá a utilização de simulações e animações das situações
estudadas visando melhor compreensão do conteúdo.
AULAS PRÁTICAS
Laboratório. Estudo dirigido. Trabalho individual. Trabalho em grupo. Projeto. Estudo de caso. Seminário. Trabalho
acadêmico. Pesquisa. Oficina.
Verificação experimental de leis da física por meio das atividades realizadas em laboratório e exercícios em sala aula sob
supervisão do professor.
ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS
Título
Tipo
Trabalho de pesquisa e relatório sobre as superfícies equipotenciais e o campo elétrico
Estudo dirigido
Atividade de campo
Trabalho individual
x
Pesquisa
x
Trabalho em grupo
Projeto
Trabalho acadêmico
Seminário
x
Laboratório
Outro
Estudo de caso
Procedimentos
A atividade constituirá em trabalho focado na construção de um experimento didático
relacionado com o conteúdo abordado na disciplina de Física III, relacionando a teoria assim
como as técnicas e manejos de equipamentos de medidas usados nas aulas práticas.
No. de alunos
O trabalho será em grupo, com no máximo 4 alunos.
Data da realização e entrega O trabalho será entregue no período entre a segunda e a terceira avaliação.
Critérios de avaliação
Serão avaliados; a abrangência e precisão dos conceitos teórico que fundamentam o assunto, a
apresentação e manipulação dos dados experimentais e as conclusões relacionando a teoria
com os resultados experimentais.
Valor da atividade
1,0 ponto na composição da nota final.
ATIVIDADES Á DISTÂNCIA
Não há atividades à distância.
PROCEDIMENTOS DE AVALIAÇÃO
Avaliação objetiva e discursiva. Seminário. Avaliação prática. Projeto. Trabalhos. APS. Avaliação continuada. Aproveitamento
em sala de aula.
Durante o semestre serão compostas três notas parciais (N1, N2, N3), além de uma APS. Cada nota parcial será composta
por um conceito atribuído por uma prova escrita (8,0 pontos), pelas notas de “questões surpresa” (1,0 ponto) respondidas ao
final da aula além de trabalhos (1,0 ponto) relacionados ao uso do computador aplicado as soluções de problemas de Física
III. Essas questões surpresa versarão sobre o conteúdo teórico/prático e tem por objetivo gerar nos alunos um ritmo constante
de estudos durante a evolução da disciplina.
A média final Mf será calculada pela média aritmética normalizada das três notas parciais do semestre, somada com a APS.
𝑀𝑓 =
(𝑁1 + 𝑁2 + 𝑁3) ∗ 0,9
+ APS ∗ 0,1
3
Ao final do semestre o aluno que não obtiver média  6,0 e possuir frequência > 75% poderá realizar uma prova substitutiva
que versará sobre todo o conteúdo do semestre e substituirá a menor notas das provas escritas. Será considerado aprovado o
aluno que obtiver nota final  6,0.
REFERÊNCIAS
Referências Básicas
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J.; Fundamentos de Física: Eletromagnetismo. 7a ed. Rio de janeiro: LTC, 20062007. v3.
TIPLER, P. A.; Física para Cientistas e Engenheiros. 4a ed, LTC, 2000. v2.
SEARS, F.; ZEMANSKY, M.W.; YOUNG, H.; FREEDMAN, R.A.; Física: Eletromagnetismo. 12a ed. São Paulo: Pearson
Addison Wesley, 2008. v3
Referências Complementares
ALONSO, M.; FINN, E. J.; Física: Um Curso Universitário. 2.ed. São Paulo: Edgard Blücher Ltda, 2002, v.2.
NUSSENZVEIG, H. Moysés. Curso de física básica. 4. ed. São Paulo: E. Blücher, 2000. v. 3.
SERWAY, R.; JEWETT, J.; Princípios de física. São Paulo: Pioneira Thomson Learning, c2004-c2005. v3.
REITZ, J. R.; MILFORD, F. J.; CHRISTY, R. W.; Fundamentos da teoria eletromagnética. Rio de Janeiro, RJ: Campus,
c1982. 516 p. ISBN 8570011032.
ZARO, M.; BORCHARDT, I.; MORAES, J.; Experimentos de física básica: Eletricidade, magnetismo e eletromagnetismo.
São Paulo: Ática, 1982.
ORIENTAÇÕES GERAIS
Sempre relacionar os conteúdos apresentados com as disciplinas profissionalizantes específicas.
Assinatura do Professor
Assinatura do Coordenador do Curso