universidade federal de santa catarina

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA
CENTRO DE CIÊNCIAS FÍSICAS E MATEMÁTICAS
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
FÍSICA I (Teórica e Experimental)
(Colegiado do Curso de Engenharia Elétrica alterou a carga horária em 2011)
CÓDIGO: FSC 5161
CARGA HORÁRIA: 162 horas-aula (108 horas-aula
PRÉ-REQUISITOS: MTM 5183/MTM5512
teóricas e 54 horas-aula experimentais)
EMENTA:
Medidas e vetores; movimento em uma dimensão; movimento em duas dimensões; dinâmica da
partícula; trabalho e energia; conservação do momento linear; cinemática de rotação; dinâmica de
rotação; equilíbrio de corpos rígidos; oscilações; gravitação.
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO:
1.1 - Cinemática Unidimensional da Partícula
1.1.1 - Medidas físicas e unidades
1.1.2 - Velocidade média e instantânea
1.1.3 - Movimento retilíneo uniforme
1.1.4 -Aceleração média e instantânea
1.1.5 - Movimento retilíneo uniformemente variado
1.1.6 - Queda livre
1.2 - Vetores
1.2.1 - Vetores e escalares
1.2.2 - Adição de vetores
1.2.3 - Decomposição de vetores
1.2.4 - Multiplicação de vetores
1.3 - Cinemática Bidimensional da Partícula
1.3.1 - Movimento de projéteis
1.3.2 - Movimento circular uniforme
1.3.3 - Movimento relativo
1.4 - Dinâmica da Partícula
1.4.1 - Leis de Newton
1.4.2 - Peso e massa
1.4.3 - Força de atrito
1.4.4 - Força no movimento circular
1.4.5 - Limitações da mecânica clássica
1.5 - Trabalho e Energia
1.5.1 - Trabalho realizado por força constante
1.5.2 - Trabalho realizado por força variável
1.5.3 - Energia cinética e o teorema trabalho-energia
1.5.4 - Potência
1.5.5 - Forças conservativas
1.5.6 - Energia potencial
1.5.7 - Conservação da energia mecânica
1.5.8 - Forças não conservativas
1.5.9 - Conservação da energia
1.6 - Conservação do Momento Linear
1.6.1 - Centro de massa
1.6.2 - Movimento do centro de massa
1.6.3 - Momento linear de uma partícula
1.6.4 - Momento linear de um sistema de partículas
1.6.5 - Conservação do momento linear
1.6.6 - Impulso
1.6.7 - Colisões em uma e duas dimensões
1.7 - Cinemática da Rotação
1.7.1 - Velocidade angular média e instantânea
1.7.2 - Aceleração angular média e instantânea
1.7.3 - Movimento circular uniformemente variado
1.7.4 - Grandezas vetoriais na rotação
1.7.5 - Relações entre as variáveis angulares e lineares
1.8 - Dinâmica da Rotação
1.8.1 - Momento de uma força
1.8.2 - Momento angular de uma partícula
1.8.3 - Momento angular de um sistema de partículas
1.8.4 - Energia cinética de rotação e momento de inércia
1.8.5 - Dinâmica da rotação de um corpo rígido
1.8.6 - Conservação do momento angular
1.9 - Mecânica dos Fluidos
1.9.1 - Pressão e medida da pressão em um fluido
1.9.2 - Princípios de Pascal e de Arquimedes
1.9.3 - Escoamento de fluidos, linhas de corrente (aplicações)
1.9.4 - Equação de Bernoulli
1.9.5 - Conservação de momento na mecânica de fluidos
1.10 - Oscilações
1.10.1 - Movimento harmônico simples
1.10.2 - Relações entre MHS e MCU
1.10.3 - Superposição de movimentos harmônicos
PARTE EXPERIMENTAL
UNIDADE I - Noções sobre erros
Postulado de Gauss, instrumentos de medidas, operações com desvios, algarismos significativos, arredondamentos de números e propagação de erros.
UNIDADE II - Construção de gráficos
Representação cartesiana, escala métrica, construção do gráfico cartesiano, principais funções,
uso do papel milimetrado, mono-log e log-log, ajustamento de curvas.
UNIDADE III - Relação das experiências:
- Massa Específica
- Princípio de Arquimedes.
- Tensão Superficial (Método dos Anéis).
- Tensão Superficial (Método dos Capilares).
- Viscosidade de Líquidos (Método dos Capilares).
- Viscosidade (Viscosímetro de Hoeppler)
- Determinação de Diâmetros de Capilares.
- Momento de Inércia (Plano Inclinado).
- Lei de Hooke.
- Pêndulo Simples.
- Pêndulo Reversível.
- Movimento Retilíneo I (MRU).
- Colisão Elástica.
- Colisão Inelástica.
- Movimento Retilíneo II (MRUV/Plano Inclinado).
- Movimento Retilíneo III (MRUV/Máquina de Atwood)
- Módulo de Young.
- Oscilações Forçadas.
- Pêndulo de Torção.
- Momento de Inércia II (Teorema de Steiner).
- Oscilador Harmônico.
- Velocidade do Som no Ar.
- Velocidade do Som em Sólidos.
- Ondas Sonoras/Cordas Vibrantes.
- Medidas da Velocidade do Som
- Equivalente Mecânico do Calor.
- Calor Específico dos Sólidos.
- Calor de Fusão.
- Dilatação Linear dos Sólidos.
- Termômetro de Gás a Volume Constante.
- Condução de Calor em Sólidos.
OBSERVAÇÃO:
A parte experimental desta disciplina será realizada segundo o cronograma de aulas da disciplina
FSC5122 - Física Experimental I,no mínimo enquanto o Departamento de Física não dispuser de espaço físico, equipamentos e de funcionários, necessários para a implantação de um laboratório específico para esta disciplina.
BIBLIOGRAFIA
HALLIDAY, D. e RESNICK, R. - Fundamentos de Física. Vol.1, 2; Livros Técnicos e Científicos Editora, Rio
de Janeiro.
HELLENE, O. A. M. e VANIR, V. - Tratamento estatístico de dados em Física Experimental.
MEINERS, EPPENSTEIN AND MOORE - Laboratory Physics.
NUSSENZVEIG, H. M. - Curso de Física Básica. Vol.1, 2; Editora Edgard Blücher Ltda., São Paulo.
PIACENTINI, J. J. et alli – Introdução ao Laboratório de Física; Editora da UFSC, Florianópolis, 1998.
SEARS, F. et allii - Física. Vol.1, 2; Livros Técnicos e Científicos Editora, Rio de Janeiro, 1984.