Plano de ensino

Plano de ensino
1) Identificação
Curso
Disciplina
Carga horária
Semestre letivo
Professor
Matemática e Engenharia dos Materiais.
Física I FSC237
68h
2º/2011
Antonio Vicente Lima Porto
2) Objetivos
Analisar, compreender e aplicar a formulação newtoniana da mecânica clássica na solução de
problemas de cinemática e dinâmica. Desenvolver as noções de medida de grandezas físicas e
de vetores utilizando-as para o tratamento de grandezas vetoriais. Interpretar os enunciados e
as conseqüências das Leis de Newton e suas aplicações. Compreender os conceitos de
trabalho, energia e momento linear e utilizá-los no estudo dos princípios de conservação.
Através da analogia com o movimento translacional, aplicar os conceitos desenvolvidos no
tratamento da dinâmica da rotação de corpos rígidos.
3) Conteúdo programático
Unidade 1 – Medição
1.1) Grandezas físicas
1.2) Dimensão de grandezas físicas
1.3) Unidades Fundamentais
1.4) Transformação de unidades
Unidade 2 – Movimento Unidimensional
2.1) Definições e grandezas da cinemática
2.2) Velocidade média e velocidade instantânea
2.3) Movimento Retilíneo Uniforme
2.4) Aceleração média e aceleração instantânea
2.5) Movimento Retilíneo Uniformemente Variado
2.6) A queda livre
Unidade 3 – Vetores
3.1) Grandezas escalares e vetoriais
3.2) Propriedades de um vetor
3.3) Soma e subtração de vetores
3.4) Produto escalar e produto vetorial
3.5) Decomposição de vetores
Unidade 4 - Movimento Bidimensional I: Cinemática da Rotação
4.1) Movimento de Rotação
4.2) Variáveis na cinemática da rotação
4.3) Movimento Circular Uniforme
4.4) Rotação com aceleração angular constante
Unifra - Pró-Reitoria de Graduação
Rua dos Andradas, 1614 - 97010-032 - Santa Maria - RS
www.unifra.br
1
4.5) Relação entre a cinemática linear e angular
Unidade 5 - Movimento Bidimensional II: Lançamento de Projéteis
5.1) Lançamento horizontal
5.2) Lançamento obliquo
Unidade 6 - Dinâmica da Partícula
6.1) Força e 2ª Lei de Newton
6.2) 1ª Lei de Newton
6.3) 3ª Lei de Newton
6.4) Aplicações das leis de Newton
6.5) Condições de equilíbrio
6.6) O plano inclinado
6.7) Forças resistivas: atrito
Unidade 7 - Trabalho e Energia
7.1) Trabalho de uma força constante
7.2) Trabalho de uma força variável
7.3) Energia Cinética
7.4) Teorema do trabalho-energia
7.5) Aplicações
Unidade 8 - Conservação da Energia Mecânica
8.1) Forças conservativas
8.2) Energia Potencial
8.3) Energia Mecânica
8.4) Conservação da Energia Mecânica
8.5) Aplicações do princípio de conservação da energia
Unidade 9 - Impulso e Momento Linear
9.1) Momento linear
9.2) Forças impulsivas
9.3) Conservação do momento linear
9.4) Aplicações
Unidade 10 - Colisões
10.1) Conservação da energia e do momento nas colisões
10.2) Colisões elásticas e inelásticas
10.3) Aplicações
Unidade 11 - Dinâmica da Rotação
11.1) Momento de Inércia
11.2) Momento Angular
11.3) Torque
11.4) Torque e variação do momento angular
11.5) Conservação do momento angular
4) Caracterização geral da metodologia de ensino
Aulas expositivas – participativa, ilustrando quando possível com uso de
audiovisual, e atividade experimental integrada ao conteúdo, lista de exercícios e
contextualização dos princípios físicos.
5) Cronograma de desenvolvimento
Data
Conteúdo/atividade docente e discente
Conteúdo:
01/08
Entrega do plano. Grandezas físicas, Grandezas escalares e vetoriais
Unifra - Pró-Reitoria de Graduação
Rua dos Andradas, 1614 - 97010-032 - Santa Maria - RS
www.unifra.br
2
05/08
08/08
12/08
15/08
19/08
22/08
26/08
29/08
02/09
05/09
09/09
15/09
16/09
19/09
23/09
26/09
30/09
03/10
07/10
10/10
14/10
17/10
21/10
24/10
28/10
31/10
04/11
07/11
11/11
18/11
21/11
25/11
28/11
Dimensão de grandezas físicas
Unidades Fundamentais Transformação de unidades , Definições de
grandezas cinemática
Movimento em uma dimensão. Posição, deslocamento e velocidade
média
Movimento Retilíneo Uniforme, velocidade e aceleração média.
Movimento Retilíneo Uniformemente Variado. Velocidade e Aceleração
instantânea,Função x=f(t).Análise de gráficos.
Propriedades de um vetor ,Soma e subtração de vetores, Decomposição
de vetores, Produto escalar e produto vetorial
Movimento Bidimensional : Cinemática da Rotação,Movimento de
Rotação
Variáveis na cinemática da rotação, Movimento Circular Uniforme
Rotação com aceleração angular constante,Relação entre a cinemática
linear e angular
Lançamento de Projéteis Lançamento horizontal e Lançamento obliquo
Prova 01
Dinâmica da Partícula-Força e Leis de Newton
1ª Lei de Newton
2ª Lei de Newton
3ª Lei de Newton
Aplicações das leis de Newton,Lei de Hooke.
Condições de equilíbrio , O plano inclinado
Forças resistivas: atrito
Exercícios
PROVA 02
Trabalho e Energia- Trabalho por uma força constante
Trabalho por uma força variável
Energia Cinética
Teorema do trabalho-energia
Aplicações
Conservação da Energia Mecânica
Forças conservativas- Energia Potencial-Energia Cinética-Energia
Mecânica.-Conservação da Energia Mecânica
Prova 03
Sistema de partículas.Centro de massa. Impulso e Momento Linear
Colisões Conservação da energia e do momento nas colisões
Colisões elásticas e inelásticas. Conservação do momento linear
Dinâmica da Rotação
Torque; Torque e Momento de Inércia.Energia Ciéática de Rotação.
Momento Angular,Conservação do momento angular
Exercícios de aplicação
PROVA 04
Fonte de referência:Bibliografia básica
Atividade:Aulas expositivas. participativas
Unifra - Pró-Reitoria de Graduação
Rua dos Andradas, 1614 - 97010-032 - Santa Maria - RS
www.unifra.br
3
6) Critérios de avaliação da aprendizagem
Quatro(4) provas com peso 8 e listas de exercícios e desempenho, participação nas atividades
desenvolvidas em sala de aula com peso 2.
7) Bibliografia básica
TIPLER, P. A. FISICA 4ª EDIÇÃO- 2000, VOL 1 Ed. LTC ;qualquer edição
HALLIDAY, D., RESNICK, R.; KRANE, K.S. 1996. Física. 3.ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e
Científicos. v.1.
HALLIDAY, D., RESNICK, R.; WALKER, J. 2002. Fundamentos de Física. 3.ed. Rio de Janeiro:
Livros Técnicos e Científicos. v.1.
8) Bibliografia complementar
NUSSENZVEIG, H. M. 1999. Curso de Física Básica. 3.ed. São Paulo: Edgard Blücher. v. 1.
SEARS, F., ZEMANSKY, M.W.; YOUNG, H.D. 1997. Física. 2.ed. Rio de Janeiro: LTC. v.1.
Unifra - Pró-Reitoria de Graduação
Rua dos Andradas, 1614 - 97010-032 - Santa Maria - RS
www.unifra.br
4