Física I - UNESP Sorocaba

UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA
“Júlio de Mesquita Filho”
Campus Experimental de Sorocaba
PLANO DE ENSINO
UNIDADE:
CURSO:
HABILITAÇÃO:
OPÇÃO:
DEPARTAMENTO:
IDENTIFICAÇÃO:
CÓDIGO:
DISCIPLINA:
SERIAÇÃO IDEAL:
OBRIG./OPT./EST.:
PRÉ-REQUISITOS:
CO-REQUISITOS:
ANUAL/SEMESTRAL:
CARGA HOR. TOTAL:
Campus Experimental de Sorocaba
Engenharia de Controle e Automação
Controle e Automação
FIS I
FÍSICA I
1° ano (1° semestre)
Obrigatória
Nenhum
Laboratório de Física I
Semestral
60
DISTRIBUIÇÃO DA
CARGA HORÁRIA:
TEÓRICA
NÚMERO MÁXIMO DE
ALUNOS POR TURMA:
AULAS TEÓRICAS
CRÉDITOS: 04
PRÁTICA
TEOR./PRÁTICA
OUTRAS
AULAS PRÁTICAS
AULAS
TEOR./PRÁTICAS
OUTRAS
60
45
OBJETIVOS (AO TÉRMINO DA DISCIPLINA O ALUNO DEVERÁ SER CAPAZ DE):
Assim como outros cursos de engenharia, o curso de Engenharia de Controle e Automação fundamenta-se em
princípios físicos e matemáticos, como também na ciência da computação. O alto grau de sofisticação tecnológica
alcançado nestas áreas exige engenheiros com perfil multidisciplinar, acostumados à atmosfera de constantes mudanças
e inovações.
O entendimento de eventos cotidianos simples (como o movimento de um pêndulo, a transferência de energia
em colisões de bolas de bilhar) até os mais complexos (movimentos de giroscópios) torna mais fácil as soluções de
problemas enfrentados diariamente por profissionais desta área. Desta forma, objetiva-se com o curso de Física I
fornecer não somente os conceitos desta ciência, como também estimular o desenvolvimento do raciocínio lógico do
estudante. Portanto, ao final do curso, o aluno deverá estar apto a entender, classificar e controlar o movimento de
partículas e corpos, através da resolução de problemas teóricos diversos.
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO (TÍTULO E DISCRIMINAÇÃO DAS UNIDADES):
CARGA HORÁRIA
TÓPICOS
06
1.
06
2.
06
3.
06
06
4.
5.
Medidas
1.1 Grandezas Físicas, Padrões e Unidades
1.2 Precisão e Algarismos Significativos
Vetores
2.1 Vetores e Escalares
2.2 Operações com Vetores
2.3 Componentes de Vetores
Movimento em Uma Dimensão
3.1 Cinemática da Partícula
3.2 Velocidade Média e Velocidade Instantânea
3.3 Aceleração Média e Aceleração Instantânea
3.4 Movimento Retilíneo Uniformemente Variado
3.5 Corpos em Queda Livre
3.6 Velocidade Relativa
Movimento em Duas e Três Dimensões
4.1 Posição, Velocidade Média e Velocidade
Instantânea
4.2 Aceleração Média e Aceleração Instantânea
4.3 Componentes de Aceleração
4.4 Movimento de um Projétil
4.5 Movimento Circular
Força e Leis de Newton
5.1 Primeira Lei de Newton
5.2 Segunda lei de Newton
5.3 Terceira Lei de Newton
IMPORTÂNCIA NO CURSO
Como parte da engenharia de
Controle e Automação baseia-se
na conversão de impulsos elétricos
em movimento, ou vice-versa, o
estudo da mecânica Newtoniana
será essencial neste curso. Neste
sentido, o estudante deve saber
classificar
e
comparar
movimentos, conhecer suas causas
e efeitos. Com isto, estará apto a
entender eventos cotidianos assim
como a controlar movimentos de
equipamentos
e
máquinas
automatizados
(como
braços
mecânicos, esteiras rolantes, CDs,
engrenagens, etc).
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Campus Experimental de Sorocaba
06
06
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5.4 Sistema de Unidades
5.5 Massa e Peso
5.6 Aplicações das Leis de Newton
6. Dinâmica Partícula
6.1 Força Centrípeta
6.2 Movimento Circular Vertical
6.3 Equações de Movimento: Forças Constantes e
Não-Constantes
7. Trabalho e Energia
7.1 Trabalho
7.2 Trabalho e Energia Cinética
7.3 Energia Potencial
7.4 Forças Conservativas e Dissipativas
7.5 Potência
8. Conservação de Energia
8.1 Sistemas Conservativos Unidimensionais
8.2 Sistemas Conservativos em Duas e Três
Dimensões
9. Sistema de Partículas e Momento Linear
9.1.Sistema de Partículas
9.2 Centro de Massa
9.3.Momento Linear
9.4.Conservação do Momento Linear
9.5.Colisões
10. Cinemática e Dinâmica de Rotações
10.1. Velocidade e Aceleração Angular
10.2. Rotação com Aceleração Constante
10.3. Energia no Movimento de Rotação
10.4. Momento de Inércia e Teorema dos Eixos
Paralelos
10.5. Torque e a Segunda Lei de Newton na Forma
Angular
10.6. Rolamento
10.7. Trabalho, Potência e Momento Angular
10.8. Momento Angular e Conservação de Momento
Angular
METODOLOGIA DO ENSINO:
O curso será ministrado através de aulas expositivas. Os tópicos serão abordados de forma a estimular
discussões e a apresentar suas relevâncias para o curso em questão. Sempre que possível serão utilizados recursos
audiovisuais e microcomputadores para simulações dos eventos estudados. Esta prática torna a exposição mais didática
e desperta o interesse do aluno pelo assunto. Além de resolver exercícios em aula, serão propostas também listas de
exercícios com o intuito de fixar os conceitos teóricos.
O aluno será estimulado a estudar em livros didáticos de diferentes autores, de modo a desenvolver uma
mentalidade crítica e assim uma postura própria sobre o assunto.
Serão disponibilizadas duas semanas, previstas no calendário escolar da unidade no respectivo semestre, para a
recuperação dos alunos. Durante a primeira semana, serão disponibilizadas 4 horas (mesmo horário das aulas) para
atendimento aos alunos da disciplina. Na semana subsequente, será aplicada uma avaliação, também em horário de aula,
que será considerada como a nota final do aluno na disciplina.
BIBLIOGRAFIA BÁSICA:
RESNICK, R.; HALLIDAY D.; WALKER J. Fundamentos da Física. 6a ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e
Científicos, 2001. v.1.
YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física I. 10.ed. São Paulo: Addison Wesley, 2003.
TIPLER, P. A. Física para Cientistas e Engenheiros: Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica. Rio de Janeiro:
Livros Técnicos e Científicos, 2000.
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR:
UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA
“Júlio de Mesquita Filho”
Campus Experimental de Sorocaba
NUSSENZVEIG, H. M. Curso de Física Básica: Mecânica. São Paulo: Edgard Blücher Ltda, 2002.
ALONSO, M.; FINN, E. J. Física. Madrid: Pearson Educación, 1992.
RESNICK, R.; HALLIDAY, D. e KRANE, K. Física 1. 5.ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 2003.
CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO DA APRENDIZAGEM:
PESO DE PROVAS:
PESO DE TRABALHOS:
Os critérios são definidos pelo docente responsável pela disciplina e deverão ser aprovados pelo Conselho de Curso.
PERÍODO DE RECUPERAÇÃO
Conforme estabelecido pelo artigo 12 da Resolução UNESP 106/12, será oferecido aos alunos um período de
recuperação, ao final do semestre letivo, em data estabelecida pelo calendário escolar da unidade. Os alunos que
possuem o direito e se enquadram no artigo 12 da Resolução UNESP nº 106/12 tem como Média Final (MF) entre 3 e
4,99 e frequência maior ou igual a 70%.
EMENTA (TÓPICOS QUE CARACTERIZAM AS UNIDADES DOS PROGRAMAS DE ENSINO):
Medições; Vetores; Estática da Partícula; Cinemática da Partícula (uma e duas dimensões); Dinâmica da Partícula;
Trabalho e Energia; Conservação de Energia; Conservação da Quantidade de Movimento Linear e Choque; Cinemática
e Dinâmica de rotação.
APROVAÇÃO:
DEPARTAMENTO
CONSELHO DE CURSO
CONGREGAÇÃO
ASSINATURA(S) DO(S) RESPONSÁVEL(EIS) PELA DISCIPLINA:
Declaro que este plano de ensino foi elaborado e será aplicado em conformidade com os seguintes documentos
oficiais: Resolução UNESP Nº 106 de 07 de Agosto de 2012 e as Portarias Nº 68/2012-CE, Nº 71/2012-CE de 21 de
Dezembro de 2012 e Nº 8/2013-CE de Janeiro de 2013 da UNESP Campus de Sorocaba.