Pontifícia Universidade Católica de Goiás – Escola de Ciências Exatas e da Computação: ECEC DISCIPLINA: Física Geral e Experimental I CÓDIGO: MAF2201 CURSOS: Engenharias, Física e Química CRÉDITOS: 06 CARGA HORÁRIA: 120 ha ANO: 2016/2 Professor: Ms. Renato Medeiros 1. EMENTA Medição, Movimento retilíneo, vetores, força, movimento e torque, trabalho e energia cinética, conservação da energia, sistema de partículas, colisões, dinâmica da rotação. 2. OBJETIVO GERAL Tratar das interações mecânicas entre partículas, proporcionando ao aluno uma introdução aos conceitos básicos importantes num primeiro curso de mecânica.. 3. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Proporcionar ao aluno após o término de cada unidade do programa: a) entender os princípios fundamentais da mecânica; b) aplicar o formalismo nas soluções de problemas típicos, envolvendo uma única partícula e um sistema de partículas; c) Interpretar fisicamente as equações básicas, que governam o assunto em estudo. 4. CONTEÚDO PROGRAMÁTICO 4.1. Medição – Medindo grandezas, sistema internacional de unidades, mudança de unidade, comprimento tempo e massa 4.2. Movimento Retilíneo- posição e deslocamento, velocidade media e escalar media, velocidade instantânea, aceleração, queda livre 4.3. Vetores- vetores e escalares; soma geométrica de vetores, comprimento de vetores, vetores unitários, adição vetorial, decomposição vetorial, produto vetorial 4.4 Movimento em 2 e 3 dimensões –movimento de projéteis, movimento circular uniforme 4.5. Força, Movimento e Torque – Primeira lei de Newton, força, massa, a segunda lei de Newton, algumas forças especiais, terceira lei de Newton, aplicação das leis de Newton, atrito, força de arrasto e velocidade terminal, movimento circular uniforme 4.6.Trabalho e Energia Cinética – Energia cinética, trabalho, trabalho e energia cinética, trabalho realizado pela força gravitacional, trabalho realizado pela força elástica, trabalho realizado por uma força variável, potência 4.7. Conservação da energia- trabalho e energia potencial, conservação da energia mecânica, conservação da energia 4.8. Sistema de Partículas e Colisões- centro de massa, momento linear, colisão e impulso, conservação do momento linear, colisões: inelásticas, elásticas e em duas dimensões, sistema de massa variável (foguete) 4.9. Dinâmica da Rotação- variáveis da rotação, grandezas angulares, rotação com aceleração angular constante, energia cinética de rotação, momento de inércia 5. Atividades Externas da Disciplina (AED) Objetivo: despertar no aluno o interesse em assuntos aplicados à formação do mesmo, por meio de vídeos e pesquisas bibliográficas. Descrição da atividade: O aluno fará uma pesquisa bibliográfica, através de links fornecidos pelo professor, e também por sites que o aluno julgar convenientes, e formatará uma resenha expondo as ideias principais sobre os assuntos. Cronograma: 03/09/2016 10/09/2016 16/09/2016 07/11/2016 14/11/2016 31/11/2016 Pesquisa nos sites sugeridos pelo professor da primeira AED Elaboração da resenha sobre o assunto da primeira AED Entrega da primeira AED Pesquisa nos sites sugeridos pelo professor da segunda AED Elaboração da resenha sobre o assunto da segunda AED Entrega da segunda AED Forma de registro: o registro da AED será feita nas pautas dos meses de setembro e novembro. Sendo que cada etapa corresponderá a duas aulas-hora. Além da presença registrada nas pautas, cada resenha entregue pelo aluno será avaliada com nota de 0,0 a 0,5 ponto. As Atividades Externas das Disciplinas (AED) deverão ser entregue, encadernadas, com capa e referências, com um total de páginas entre 03 de 06 páginas de conteúdo, manuscritas. Não serão aceitos trabalhos digitados. Bibliografia de consulta e complementar: I. Pesquisar na internet e em livros sobre a Vida e a Obra de Isaac Newton Destacando: A família de Isaac Newton. Sua formação escolar. Suas principais obras escritas e suas invenções. As Leis do Movimento. A Gravitação. A óptica. Bibliografia Sugerida: Livro A dança do Universo (Marcelo Gleiser) Site: http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/isaac-newton/isaac-newton-6.php http://www.biografiaisaacnewton.com.br/p/resumo-vida-e-obra-de-isaac-newton.html http://www.siteastronomia.com/isaac-newton-biografia-vida-e-obra http://www.suapesquisa.com/biografias/isaacnewton/ II. Pesquisa sobre Energia e Meio ambiente: fontes alternativas de energia Conteúdo: As principais fontes de energia utilizadas hoje pelo Brasil. Alternativas para a geração de energia elétrica que complementem a geração de energia das usinas hidroelétricas. Energia solar. Energia eólica. Energia das Marés. Pesquisar sobre outros combustíveis que podem substituir o etanol e a gasolina no futuro. Bibliografia Sugerida: http://www.suapesquisa.com/energia/fontes_alternativas.htm http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/geografia/fontes-alternativas-energia.htm http://www.eletrobras.com/ELB/natrilhadaenergia/main.asp?View=%7B45B85458-35B3-40FEBDDD-A6516025D40B%7D 6. CRONOGRAMA 1 2 Ago Ago Sexta Terça 05 09 3 4 Ago Ago Sexta Terça 12 16 5 6 Ago Ago Sexta Terça 19 23 7 8 Ago Ago Sexta Terça 26 30 9 10 11 Set. Set. Set. Sexta Terça Sexta 02 06 09 12 13 Set. Set. Terça Sexta 13 16 Considerações iniciais e apresentação do curso Medindo grandezas, sistema internacional de unidades, mudança de unidade, comprimento tempo e massa Exercícios posição e deslocamento, velocidade media e escalar media, velocidade instantânea, aceleração queda livre ecercícios vetores e escalares; soma geométrica de vetores, comprimento de vetores, vetores unitários adição vetorial, decomposição vetorial, produto vetorial exercícios Avaliação N1-1 movimento de projéteis, movimento circular uniforme Resolução de Exercícios Primeira lei de Newton, força, massa, a segunda lei de Newton, algumas forças especiais, terceira lei de Newton, aplicação das leis de Newton, atrito, força de arrasto e velocidade terminal Resolução de exercícios e Entrega da primeira AED 14 15 16 Set. Set. Set. Terça Sexta Terça 20 23 27 Resolução de exercícios Avaliação N1-2 Energia cinética, trabalho, trabalho e energia cinética, trabalho realizado pela força gravitacional trabalho realizado pela força elástica, trabalho realizado por uma força variável, potência 17 Set. Sexta 30 18 19 20 21 22 23 24 Out. Out. Out. Out. Out. Out. Out. Terça Sexta Terça Sexta Terça Terça Sexta 04 07 11 14 18 21 25 Resolução de exercícios trabalho e energia potencial, conservação da energia mecânica conservação da energia Resolução de exercícios II Congresso de Ciência e Tecnologia da PUC Goiás / Exercícios II Congresso de Ciência e Tecnologia da PUC Goiás / Exercícios Avaliação N2-1 25 Nov. Terça 03 26 27 28 29 30 31 32 Nov. Nov. Nov. Nov. Nov. Nov. Nov. Sexta Terça Sexta Terça Sexta Terça Terça 06 10 13 17 20 24 31 centro de massa, momento linear, colisão e impulso, conservação do momento linear colisões: inelásticas, elásticas e em duas dimensões exercícios sistema de massa variável (foguete) exercícios variáveis da rotação, grandezas angulares rotação com aceleração angular constante, energia cinética de rotação momento de inércia exercícios Resolução de exercícios Resolução de exercícios e Entrega da segunda AED 33 34 35 36 37 38 Dez. Dez. Dez. Dez. Dez. Dez. Sexta Terça Sexta Terça Sexta Terça 02 06 09 13 16 20 Resolução de exercícios Avaliação N2-2 Entregas de Notas Avaliação Recuperação Entregas de Notas Término das Aulas 7. Material de apoio http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/isaac-newton/isaac-newton-6.php http://www.biografiaisaacnewton.com.br/p/resumo-vida-e-obra-de-isaac-newton.html http://www.siteastronomia.com/isaac-newton-biografia-vida-e-obra http://www.suapesquisa.com/biografias/isaacnewton/ http://www.suapesquisa.com/energia/fontes_alternativas.htm http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/geografia/fontes-alternativas-energia.htm http://www.eletrobras.com/ELB/natrilhadaenergia/main.asp?View=%7B45B85458-35B3-40FEBDDD-A6516025D40B%7D 8. METODOLOGIA Aulas expositivas; Aulas práticas em laboratório; Exercícios resolvidos pelo professor; Questões de estudo para serem discutidos em sala de aula; Exercícios e questões propostos. Serão utilizados os recursos didáticos, disponíveis, tais como: Bibliografia com ênfase no livro texto, quatro negro, giz, laboratório e etc. 9. AVALIAÇÃO Serão realizadas quatro provas escritas, duas para a nota N1 e duas para N2. No final do semestre haverá uma ÚNICA prova de RECUPERAÇÃO para os alunos que obtiveram médias finas 3,0 < MF < 5,0; ou então para quem perdeu UMA das quatro provas. A média N1, composta pela média das duas primeiras provas somada com a nota da primeira AED e a média 1 do laboratório, terá o valor máximo de 10,0 pontos. Para compor a N2, a média das duas últimas provas somada com a nota da segunda AED e a média 2 do laboratório, vale no máximo 9,0, o restante da nota será composta pela AI. A Avaliação Interdisciplinar (AI) tem valor máximo de 1,0 ponto e será realizada no dia 10/11/2016. Cada uma das duas Atividades Externas da Disciplina (AED) valerá no máximo 1,0 ponto. Serão aprovados os alunos que obtiverem média final {MF=N10,4+N20,6} maior ou igual a cinco (5,0) e 75% de presença na disciplina. Obs: Os temas das pesquisas da AED, para N1 e para N2, serão apresentados em sala de aula e estarão disponíveis no site docente do professor. 10. BIBLIOGRAFIA BÁSICA 1) HALLIDAY, David, RESNICK, Robert, e Walker, Jearl, Fundamentos de Física, 7ª ed., vol. 1, Rio de Janeiro: LTC 1996; 2) TIPLER, Paul A., Física para cientistas e engenheiros, 4ª ed., vol.1, Rio de Janeiro: LTC, 2000 3) YOUNG, Hugh D., FREEDMAN, Roger A., Sears & Zemansky, Física , 12a ed., vol. 1, Pearson, 2008 10. BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR 1) NUSSENZVEIG, Herch Moysés, Curso de física básica, vol. 1, São Paulo: Edgard Blücher, 2002 2) HALLIDAY, David., RESNICK, Robert, e Krane, Kenneth S., Física, 4ª ed., vol. 1, Rio de Janeiro: LTC, 1996; 3) ALONSO, Marcelo & FINN, Edward J., “Física: Um curso Universitário”., vol. 1, São Paulo: Edgard Blücher, 1972; 4) SERWAY, Raymond A., Macedo, H., Física para cientistas e engenheiros, vol. 1, 3.a ed., Rio de Janeiro: LTC, 1996; 5) GLEISER, Marcelo, A Dança do Universo, Cia de Bolso, 2006.