Operações lógicas e circuitos lógicos

DISCIPLINA: FUNÇÕES ESPECIAIS PARA ENGENHARIA
CÓDIGO antigo: EN-0157
CR: 04
CH:04
CÓDIGO ATUAL: EN-01054
1 - SOLUÇÕES EM SÉRIES DE EQUAÇÕES DIFERENCIAIS
1.1 - O método da série de potência.
1.2 - Base Teórica do método da série de potência.
1.3 - Equações de Legendre. Polinômios de Legendre.
1.4 - Método de Frobenius. Equação inicial.
1.5 - Equação de Bessel. Funções de Bessel de 1ª espécie.
1.6 - Outras propriedades das funções de Bessel de 1ª espécie.
1.7 - Funções de Bessel de 2ª espécie.
2 - Séries e Integral de Fourier
2.1 - Funções Periódicas. Séries Trigonométricas.
2.2 - Séries de Fourier. Fórmulas de Euler.
2.3 - Funções pares e ímpares.
2.4 - Funções com períodos arbitrários.
2.5 - Expansões de meio período
2.6 - Determinação dos coeficientes de Fourier sem integração.
2.7 - A Integral de Fourier.
2.8 - Funções Ortogonais.
2.9 - Problema de Sturm-Liouville.
2.10- Ortogonalidade das funções de Bessel.
3 - EQUAÇÕES DIFERENCIAIS PARCIAIS
3.1 - Conceitos Básicos.
3.2 - Corda vibratória. Equação da onda unidimensional.
3.3 - Separação de variáveis (Método do Produto).
3.4 - Solução de D’Alembert da equação da onda.
3.5 - Fluxo da calor unidimensional
3.6 - Fluxo do calor em uma barra infinita.
3.7 - Membrana Vibratória. Equação da onda bi-dimensional.
3.8 - Membrana Retangular.
3.9 - Laplaciano em Coordenadas Polares.
3.10 - Membrana Circular. Equação de Bessel.
3.11 - Equação de Laplace. Potencial.
3.12 - Equação de Laplace em Coordenadas Esféricas. Equação de Legendre.
BIBLIOGRAFIA
SPIEGEL, MURRAY R. Análise de Fourier. Coleção Schaum. 1980. Ed. McGraw-Hill do Brasil.
MAURER, WILLEFA. Equações Diferenciais. Ed. Edgard Blücher. São Paulo. 1980.
STEPLENSON, G. Uma introdução às Equações Diferenciais Parciais. Ed. Edgard Blücher. São Paulo.
1975.
HÖNIG, CHAIM SAMUEL. Análise Funcional e o Problema de Sturm-Liouville. Ed. Edgar Blücher.
São Paulo. 1978.
Laboratório Básico I
EN: 02083
CH: 60
CR: 02
Programa
1. DADOS GERAIS
Pré-requisito:
Física Básica I ou Física Fundamental I
Física Básica II ou Física Fundamental II
2. JUSTIFICATIVA
A importância do ensino experimental relevante para a compreensão, comprovamento e
aprimoramento de conhecimentos técnicos previamente adquiridos, assim como a aquisição de novos
conhecimentos e técnicas experimentais.
3. OBJETIVOS
3.1. Utilizar e identificar aparelhos de medidas tais como: Régua, Paquímetro, Micrômetro, Balança,
Termômetro, Frequencímetro, Oscilador de
áudio.
3.2. Conhecer e utilizar a teoria de erros
3.3. Construir gráficos em papel milimetrado, monolog e log-log
3.4. Identificar período de freqüência de um M.M.S.
3.5. Realizar experiências que envolvam conceitos de M.M.S.
3.6. Conceituar massa inércia e massa gravitacional .
3.7. Determinar: empuxo, densidade, pressão em um fluido em equilíbrio.
3.8. Distinguir fontes sonoras
3.9. Distinguir som musical e ruídos
3.10. Distinguir e identificar as qualidades fisiológicas do som
3.11. Identificar os fenômenos sonoros de interferência batimento, reverberação e ressonância
3.12. Determinar a velocidade do som no ar
3.13. Realizar experiência que envolvam conceitos de troca de calor
4. METODOLOGIA
De modo geral esta deve ser aquela que permita orientar a aprendizagem de tal forma que os
objetivos do curso sejam atingidos. Sugere-se utilização de colóquios, discussão, equipes de trabalho,
registro de experimentação, realizando experiências, realizadas das atividades contidas nos roteiros do
laboratório, assim como a técnica de redescoberta.
As aulas expositivas deverão ocupar lugar secundário servindo apenas como um elemento de
orientação.
5. AVALIAÇÃO
A avaliação de trabalho em laboratório deve sempre que possível considerar itens com:
a) Qualidade do trabalho, com o uso de modos e práticas apropriadas na busca de bons resultados.
b) Cooperação levando-se em conta o espírito do grupo, e a participação no trabalho em equipe.
c) Execução das atividades propostas
d) Assiduidade compreendendo pontualidade de horário e completa execução dentro dos prazos de
finados para a execução das atividades.
6. UNIDADES A SEREM DESENVOLVIDAS
EXP01: TEORIA DOS ERROS 1ª Parte e TEORIA DOS ERROS 2ª Parte
EXP02: CONSTRUÇÃO DE GRÁFICOS E PÊNDULO SIMPLES
EXP03: MOVIMENTO CIRCUNFERÊNCIAL UNIFORME
EXP04: COMPROVAÇÃO EXPERIMENTAL DA LEI DE HOOK
EXP05: TRABALHO E ENERGIA NUMA MOLA
EXP06: PLANO INCLINADO
EXP07: MASSA INERCIAL E GRAVITACIONAL
EXP08: ESTUDO DOS FLUIDOS EM EQUILÍBRIO
EXP09: DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DILATAÇÃO LINEAR DE UM MATERIAL
EXP10: DETERMINAÇÃO DO EQUIVALENTE EM ÁGUA DO CALORÍMETRO.
EXP11: CALOR DE FUSÃO DO GELO
EXP12: DETERMINAÇÃO DA CONDUTIBILIDADE TÉRMICA EM SÓLIDOS
EXP13: FONTES SONORAS, SOM MUSICAL E RUÍDO. QUALIDADES FISIOLÓGICAS DO SOM
EXP14: REVERBERAÇÃO DO SOM
EXP15: INTERFERÊNCIA SONORA
EXP16: BATIMENTO
Bibliografia
1. RESNICK, R. , HALIDAY, D. , Fundamentos da Física, Volumes I e II, 6ª Edição, Livros
Técnicos Científicos, 1996
2. SERWAY, R. A., Física, Volumes I e II, , 3ª Edição, Livros Técnicos e Científicos, 1992.
3. RAMOS, Luis Antônio Macedo, Física Experimental, Porto Alegre, Mercado Aberto, 1984.
4. DANO, Higino S., Física Experimental I e II, Caxias do Sul, Editora da Universidade de Caxias
do Sul, 1985.
5. SILVA, Wilton Pereira, CLEIDE M. D. e, Tratamento de Dados Experimentais, 2ª Edição, João
Pessoa, Editora Universitária, 1998.
6. VUOLO, Jose Henrique, Fundamentos da Teoria de Erros, 2ª Edição, Editora Edgar BLUCHER
LTDA
7. GOLDEMBERG, JOSÉ, Física Geral e Experimental, Volume I.
DISCIPLINA: CÁLCULO IV
CÓDIGO ANTIGO: EN-0108
CH:60
CR: 04
CÓDIGO ATUAL: EN-01008
1 - CAMPOS:
Campos escalares e campos vetoriais.
Curvas e superfícies de nível.
2 - FUNÇÕES VETORIAIS DE UM ARGUMENTO ESCALAR:
Limite e continuidade de funções vetoriais.
Derivada de funções vetoriais com respeito ao escalar independente
A primeira e a segunda derivadas de uma função vetorial em relação ao comprimento de
arco.
Curvatura e normal de uma curva.
Plano osculador, binormal. Torção.
Fórmulas de FRÉNET-SERRET.
3 - INTEGRAÇÃO DE FUNÇÕES VETORIAIS:
Primitiva de um vetor.
Integral indefinida.
Fórmula de TAYLOR
4 - FUNÇÕES VETORIAIS DE VÁRIAS VARIÁVEIS:
Derivação parcial.
Curvas no espaço, superfícies, equações vetoriais e geométricas
Derivada direcional.
O operador direcional vetorial NABLA , gradiente , divergente e rotacional.
\propriedades e identidades vetoriais.
5- INTEGRAÇÃO MÚLTIPLA DE FUNÇÕES VETORIAIS:
Integrais de linha.
Integrais de superfície e área de uma superfície reversa.
Integrais de volume. Teorema de GREEN.
Teorema de STOKE
BIBLIOGRAFIA:
[1] DACORSO NETTO, CESAR - Elementos de Análise Vetorial- Comp. Ed. Nacional Ltda.
S. Paulo. 1971.
[2] SPIEGEL, MURRAY R. Análise Vetorial - coleção Shaum ed. McGraw-Hill do Brasil
[3] MOURER WILLIE A. Curso de Cálculo Diferencial - Vol. III. ED. Edgard Blucher - São
Paulo
1968.
[4] HSU HWEI P - Análise Vetorial. ED. LTC . Rio de Janeiro. 1977
[5] KRASNOV, M. L. et al análise Vetorial - Editora Mir Moscou. 1981.
DISCIPLINA:
CÓDIGO:
ELETRÔNICA DIGITAL
CARÁTER :
OBRIGATÓRIA
TE - 05125
CARGA HORÁRIA:
CR
60
TEÓRICA
PRÁTICA
60
TOTAL
60
04
EMENTA:
Análise e Projeto de Circuitos Lógicos Combinacionais. Circuitos Especiais: Contadores,
Registradores de Deslocamento, Multiplexadores, Demultiplexadores e Decodificadores.
PROGRAMA:
Projeto com auxílio de computadores. Análise e Projeto de Circuitos Lógicos Seqüenciais
Síncronos e Assíncronos, Controladores.
PROGRAMA:
Introdução
 Quantidade analógica e digital
 Dígitos Binários, níveis lógicos
 Formas de onda digitais
 Transferência de dados
 Operações lógicas
 Funções lógicas básicas

 Circuitos integrados digitais.
Operações lógicas e circuitos lógicos
BIBLIOGRAFIA:
 Variáveis lógicas
 Circuitos lógicos
 Circuitos OU-Exclusivo e Não-OU-Exclusivo
 Famílias lógicas de circuitos integrados digitais
BIBLIOGRAFIA:
 Parâmetros de desempenho
 Dispositivos específicos
 Circuitos lógicos combinacionais especiais
 Implementação lógica combinacional
 Propriedades universais das portas NÃO-E e NÃO-OU
 Lógica combinacional usando portas NÃO-E e NÃO-OU
 Operação com formas de onda pulsada.
Sistemas numéricos, operações, e códigos
 Números decimais
 Números binários
 Conversão decimal-binário
 Complementos de 1 e de 2 de números binários
 Números com sinal
 Números hexadecimais e octais
 Conversão de base
 Códigos digitais
 Método de paridade para detectar erros.
Álgebra booleana e simplificações lógicas
 Operações e expressões booleanas
 Leis e regras da álgebra booleana
 Teoremas de DeMorgan
 Aplicações dos teoremas de DeMorgan
 Simplificação usando álgebra booleana
 Formas padrão de expressões booleanas
 Expressões booleanas e tabela da verdade
 O mapa de Karnaugh
 Minimização de funções usando mapas-K
Funções de lógica combinacional





O somador básico
Somador binário paralelo
Somador de propagação de carry versus antecipação de carry
Combinação de somadores
Comparadores
Flip Flop




Latch
Flip-flop gatilhados na transição
FF SR, tipo D, JK, Master-Slave
Aplicações de FFs
 Operações e expressões booleanas
 Leis e regras da álgebra booleana
 Teoremas de DeMorgan
 Aplicações dos teoremas de DeMorgan
 Simplificação usando álgebra booleana
 Formas padrão de expressões booleanas
 Expressões booleanas e tabela da verdade
 O mapa de Karnaugh
Minimização de funções usando mapas-K

Funções de lógica combinacional











O somador básico
Somador binário paralelo
Somador de propagação de carry versus antecipação de carry
Combinação de somadores
Comparadores
Comparadores integrados
Codificadores e Decodificadores
Conversores de código
Multiplexadores e demultiplexadores
Geradores de paridade
Sistemas de transmissão de dados com detecção de erros
Flip Flop
 Latch
 Flip-flop gatilhados na transição
 FF SR, tipo D, JK, Master-Slave
 Aplicações de FFs
 Características de operação do FF
 Aplicações
 Contadores assíncronos e síncronos
 Contadores síncronos up/down
 Contadores em cascata
 Decodificação de contadores
 Aplicações de contadores
 Registradores de deslocamento
 Contadores usando registradores
 Aplicações de contadores
 Projeto de contadores Síncronos
Mémórias







Conhecimento básico sobre memórias semicondutoras
ROMs, Proms, Eproms,
Rams
Rams dinâmicas
Memórias flash
Tipos especiais de memórias
Memórias magnéticas e ópticas
Física Fundamental II
EN: 02080
CH: 60
CR: 04
EMENTA
OSCILAÇÕES, GRAVITAÇÃO, ESTÁTICA DOS FLUIDOS, DINÂMICA DOS FLUIDOS, ONDAS
EM MEIOS ELÁSTICOS , ONDAS SONORAS, TEMPERATURA, CALOR E PRIMEIRA LEI DQ A
TERMODINÂMICA, TEORIA CINÉTICA DOS GASES-I, TEORIA CINÉTICA DOS GASES-II,
ENTROPIA E SEGUNDA LEI DA TERMODINÂMICA, TÓPICOS SUPLEMENTARES,
APÊNDICES.
PROGRAMA
1.0. OSCILAÇÕES
1.1. O Oscilador harmônico Simples
1.2. O movimento harmônico simples
1.3. Considerações de energia no movimento harmônico simples
1.4. Aplicações do movimento harmônico simples
1.5. Relações entre movimento harmônico simples e movimento circular uniforme.
1.6. Superposição de movimento harmônico
1.7. Oscilações de dois corpos
1.8. Movimento harmônico amortecido
1.9. Oscilações forçadas e ressonância
2.0.GRAVITAÇÃO
2.1.Introdução histórica
2.2.A lei de gravitação universal
2.3.A constante Universal da gravitacional G
2.4.Massa inercial e massa gravitacional
2.5.Variações da aceleração da gravidade
2.6.Efeito gravitacional de distribuição esférica de massa
2.7.Os movimentos dos planetas e satélites
2.8.O campo gravitacional
2.9.Energia Potencial Gravitacional
2.10.Energia potencial para sistema de muitas partículas
2.11.Considerações de energia no movimento de planetas e satélites
2.12.A terra como referencial inercial
2.13.O princípio de equivalência
3.0.ESTÁTICA DOS FLUIDOS
3.1.Fluidos
3.2.Pressão e massa específica
3.3.Variação de pressão em um fluido em repouso
3.4.Principio de pascal e de Arquimedes
3.5.Medida de pressão
4.0.DINÂMICA DOS FLUIDOS
4.1.Conceitos gerais sobre o escoamento dos fluidos
4.2.Linhas de correntes
4.3.Equações de continuidade
4.4.Equações de Bernoulli
4.5.Aplicações das equações de Bernoulli e da continuidade
4.6.Conservação no momento da mecânica dos fluidos
4.7.Campo de escoamento
5.0.ONDAS EM MEIOS ELÁSTICOS
5.1.Ondas mecânicas
5.2.Tipos de ondas
5.3.Ondas progressivas
5.4.O princípio de supervisão
5.5.Velocidade de onda
5.6.Potencia e intensidade de uma onda
5.7.Interferência de ondas
5.8.Ondas complexas
5.9.Ondas estacionárias
5.10.Ressonância
6.0.ONDAS SONORAS
6.1.Ondas audíveis, ultra-sônicas e infra sônicas
6.2.Propagação e velocidade de ondas longitudinais
6.3.Propagação de ondas longitudinais
6.4.Ondas longitudinais estacionárias
6.5.Sistema vibrante e fontes sonoras
6.6.Batimentos
6.7.O efeito Doppler
7.0.TEMPERATURA
7.1.Descrição macroscópica e microscópica
7.2.Equilíbrio térmico - A lei zero da termodinâmica
7.3.Medida da temperatura
7.4.O termômetro de gás a volume constante
7.5.Escala termométrica de um gás ideal
7.6.As escalas Celsius e Fahrenheit
7.7.A escala termométrica pratica Internacional
7.8.Dilatação térmica
8.0.CALOR E PRIMEIRA LEI DA TERMODINÂMICA
8.1.Calor, uma forma de energia
8.2.Quantidade de calor e calor específico
8.3.Capacidade Térmica Molar dos sólidos
8.4.Condução de calor
8.5.Equivalente mecânico do calor
8.6.Calor e trabalho
8.7.Primeira lei da termodinâmica
8.8.Algumas aplicações da primeira lei da termodinâmica
9.0.TEORIA CINÉTICA DOS GASES - I
9.1.Introdução
9.2.Gás ideal - Definição Macroscópica
9.3.Gás ideal - Definição Microscópica
9.4.Calculo cinético da pressão
9.5.Interpretação cinética da temperatura
9.6.Forças intermoleculares
9.7.Calor específico de um gás ideal
9.8.Equiparação da energia
10.0.TEORIA CINÉTICA DOS GASES - II
10.1.Livre percurso médio
10.2.Distribuição de velocidade moleculares
10.3.Confirmação experimental da distribuição Maxwelliana
10.4.Movimento Browniano
10.5.Equação de estado de Van Der waals
11.0.ENTROPIA E SEGUNDA LEI DA TERMODINÂMICA
11.1.Introdução
11.2.Transformações reversíveis e irreversíveis
11.3.O ciclo de Carnot
11.4.A segunda lei da termodinâmica
11.5.O rendimento das máquinas
11.6.A escala termodinâmica de temperatura
11.7.Entropia - Processos reversíveis
11.8.Entropia - Processos irreversíveis
11.9.Entropia e segunda lei
11.10.Entropia e desordem
12.0.TÓPICOS SUPLEMENTARES
- Equação de onda para uma onda esticada
- Dedução da lei de Maxwell para a distribuição de velocidades
Bibliografia: FUNDAMENTOS DA FÍSICA - VOL. II - Halliday, Resnick e Walker
Livros Técnicos e Científicos - Editora Ltda.
FUNDAMENTOS DE MECANICA DOS SOLIDOS
CH TEÓRICA: 60
CH PRÁTICA: 0
EMENTA:
Teoria dos vetores deslizantes e vetores ligados. Noções de vínculos. Equações universais da
estática. Momentos de inércia. Esforços solicitantes e linhas de estado em estruturas isostásticas.
Comportamento mecânico dos sólidos deformáveis sob a ação de forças em equilíbrio.
Conceitos fundamentais da Resistência dos Materiais. Verificação e dimensionamento de seções
transversais de peças lineares simples sujeitas a esforços puros axiais, cortantes, torção ou
flexão.
LABORATORIO DE ELETRONICA DIGITAL
CH TEÓRICA: 0
CH PRÁTICA: 30
EMENTA:
Experiências sobre: Testes de Portas Lógicas e Verificação de Tabelas da Verdade. Verificação
dos Teoremas da Álgebra de Boole. Minimização de Equações Booleanas. Utilização de Blocos
Somadores, Multiplexadores, etc. Contadores. Circuitos Seqüenciais. Controladores.
DISCIPLINA: FUNÇÕES DE UMA VARIÁVEL COMPLEXA
CÓDIGO ANTIGO: EN-0159
CH: 60
CR: 04
CÓDIGO ATUAL: EN-01056
EMENTA : O plano complexo. Funções de uma variável complexa. Funções Elementares.
Teoria da Integral.
1 - O PLANO COMPLEXO: 1.1 - Corpo dos Números Complexos; 1.2 - Forma Cartesiana;
1.3 - Forma Algébrica; 1.4 - Forma Polar; 1.5 - Potenciação e radiciação dos complexos;
1.6 - Equações Binômias e Trinômias; 1.7 - A exponencial - propriedades - fórmulas de
EULER;
1.8 - Conjunto de Pontos do Plano.
2 - FUNÇÕES DE UMA VARIÁVEL COMPLEXA: 2.1 - Limites e Continuidade; 2.2 Derivadas - Função Analítica. Equações de Cauchy - Riemann; 2.3 - As Funções
Trigonométricas. Funções Hiperbólicas; 2.4 - A Função Logarítmica . Definição de Za; 2.5 As funções trigonométricas inversas.
3 - TEORIA DA INTEGRAL: 3.1- Arcos e Contornos - Integração Complexas - Propriedades;
3.2 - Integrais de Funções Analíticas - Teorema Integral de Cauchy; 3.3 - Teorema de
Liouville;
3.4 - Funções Harmônicas.
BIBLIOGRAFIA:
CHURCHILL, Ruel V. Livro Texto: Complex Variables and Aplications. Second Edition.
Ávila, Geraldo S. S. Funções de uma Variável Complexa. Livros Técnicos e Científicos Editora.
SPIEGEL, Murray R. Variáveis Complexas. Coleção Schaum. Editora McGraw-Hill do Brasil
Ltda.