UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA
Instituto de Física

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Telefone: (34) 3239 4181 -
  

Timbre

Plano de Ensino

IDENTIFICAÇÃO

Componente Curricular:

Física Básica I

Unidade Ofertante:

Instituto de Física

Código:

GFM001

Período/Série:

Segundo

 

Turma:

F

Carga Horária:

Natureza:

Teórica:

90

Prática:

 

Total:

90

Obrigatória:

( X)

Optativa:

( )

Professor(A):

Wellington Akira Iwamoto

Ano/Semestre:

2021/2

Observações:

Período de Maio-Agosto

 

EMENTA

Movimento Unidimensional; movimento bidimensional; trabalho e conservação de energia; conservação
de momento linear; colisões; rotações e momento angular; dinâmica de corpos rígidos; gravitação e
forças de inércia.

JUSTIFICATIVA

Os conceitos abordados em Física básica 1, segundo a ementa acima, são de extrema importância na
formação do profissional em Física, uma vez que esses conceitos são fundamentais para o entendimento
direto e indireto dos conceitos relacionados e aplicados à Física. Indubitavelmente, a formação sólida,
científica e profissional, são construídas a partir da base das ciências.

OBJETIVO

Objetivo Geral:

 

1) Analisar os fenômenos naturais a partir de modelos matemáticos.
2) Determinar o domínio de validade destes modelos a partir de um estudo quantitativo.
3) Reconhecer grandezas fundamentais e suas relações.
4) Generalizar estas relações e aplicá-las na resolução de problemas.
5) Resolver os problemas básicos mais simples propostos pela mecânica clássica.

 

PROGRAMA

1 – Movimento Unidimensional.

1.1 – Velocidade média e instantânea.

1.2 – Aceleração média e instantânea.

1.3 – Movimentos retilíneos (MRU e MRUV).

1.4 – Análise de gráficos de x(t) X t e v(t) X t.

1.5 – Queda livre.

2 – Movimento Bidimensional.

2.1 – Vetores e sistemas de coordenadas.

2.2 – Velocidade e aceleração vetoriais.

2.3 – Movimentos uniformemente acelerados.

2.4 – Acelerações tangencial e normal.

2.5 – Lançamento de projéteis.

2.6 – Movimento circular uniforme.

2.7 – Velocidade relativa.

3 – Dinâmica.

3.1 – A idéia de força.

3.2 – As forças fundamentais.

3.3 – A lei da inércia.

3.4 – A segunda e a terceira lei de Newton.

3.5 – Conservação do momento e a terceira lei.

3.6 – Força de Hook.

3.7 – Força de atrito.

3.8 – Aplicações das leis de Newton.

4 – Trabalho e Conservação da Energia.

4.1 – Conservação da energia.

4.2 – Trabalho e energia.

4.3 – Trabalho de uma força variável.

4.4 – Conservação da energia em problemas unidimensionais.

4.5 – Trabalho de uma força no caso geral.

4.6 – Forças e campos conservativos.

4.7 – O gradiente da energia potencial.

4.8 – Potência e forças não conservativas.

5 – Conservação do Momento.

5.1 – Sistemas de partículas e centro de massa.

5.2 – Princípio da conservação do momento.

5.3 – Sistemas de massa variável.

6 – Colisões

6.1 – Força impulsiva.

6.2 – Colisões elásticas em uma dimensão.

6.3 – Colisões totalmente inelásticas.

6.4 – Colisões duas dimensões e a seção de choque de colisão.

7 – Rotações e Momento Angular

7.1 – Tipos de rotação e sua representação vetorial.

7.2 – Torque e momento angular.

7.3 – Forças centrais e a conservação do momento angular.

7.4 – Momento angular de um sistema de partículas.

7.5 – Lei fundamental da dinâmica de rotações.

8 – Dinâmica de Rotação de Corpos Rígidos.

8.1 – Definição de corpo rígido e seus movimentos.

8.2 – Rotação em trono de um eixo fixo.

8.3 – Cálculo de momento de inércia.

8.4 – Rolamento em um plano e suas aplicações.

8.5 – Precessão.

9 – Gravitação Universal.

9.1 – A astronomia grega.

9.2 – Copérnico e o modelo heliocêntrico.

9.3 – As leis de Kepler: A cinemática celeste.

9.4 – A gravitação universal de Newton.

METODOLOGIA

 

DIA/MÊS/ANO

Cronograma aproximado

02/05/2022

Apresentação do curso, ementa, regras e critérios de avaliação.

04/05/2022

Análise Dimensional. Movimento em uma dimensão. Velocidade média e aceleração.

06/05/2022

Movimento com aceleração constante.

09/05/2022

Exemplos e exercícios.

11/05/2022

Vetores e escalares. Revisão

13/05/2022

Vetores e escalares. Revisão (continuação)

16/05/2022

Movimento em duas ou três dimensões.

18/05/2022

Movimento em duas ou três dimensões (continuação)

20/05/2022

Posição e deslocamento. Análise de movimento de projéteis e movimento circular uniforme.

23/05/2022

Posição e deslocamento. Análise de movimento de projéteis e movimento circular uniforme. Exercícios.

25/05/2022

Movimento relativo. Exemplos e exercícios.

27/05/2022

Força e movimento I.

30/05/2022

Força e movimento I. Exemplos e exercícios.

01/06/2022

Mecânica Newtoniana e primeira Lei de Newton. Exemplos e exercícios.

03/06/2022

Segunda Lei de Newton. Aplicando as Leis de Newton.

06/06/2022

Continuação. Segunda Lei de Newton. Aplicando as Leis de Newton. Exercícios.

08/06/2022

Força e Movimento II.

10/06/2022

Feriado.

13/06/2022

Força de arraste e velocidade terminal. Exemplos e exercícios.

15/06/2022

Movimento circular Uniforme. Revisão e resumo.

20/06/2022

Prova P1. (P1)

22/06/2022

Energia cinética e trabalho. Exemplos e exercícios. Trabalho realizado pela força gravitacional.

24/06/2022

 Trabalho realizado por uma força variável (elástica), Potência. Exemplos e exercícios. Energia potencial e conservação de energia.  Continuação.

27/06/2022

Trabalho e energia potencial e independência da trajetória para o trabalho de forças conservativas. Determinação dos valores da energia potencial. Exemplos.

29/06/2022

Conservação da energia Mecânica e trabalho realizado por uma força externa sobre o sistema. 

01/07/2022

Exemplos e exercícios sobre conservação de Energia Mecânica.

04/07/2022

Centro de massa e segunda Lei de Newton para sistema de Partículas. Exemplo.

06/07/2022

Momento linear para sistema de partículas. impulso. Exemplo.

08/07/2022

Colisão (elástica e inelástica)

11/07/2022

Colisão em duas dimensões. Exemplos e exercícios.

13/07/2022

Exemplos e exercícios sobre Colisão em duas dimensões.

15/07/2022

Prova 2 (P2)

18/07/2022

Rotação com aceleração angular constante.

20/07/2022

Variáveis da rotação, grandezas angulares. Exemplos e exercícios. Momento Angular I.

22/07/2022

Relacionando as variáveis lineares e angulares

25/07/2022

Exemplos. Momento Angular I.

27/07/2022

Energia cinética de rotação e momento de inercia. 

29/07/2022

Exemplos. Momento Angular II.

01/08/2022

Momento Angular II. Conservação do momento angular

03/08/2022

Conservação do momento angular. Exemplos

05/08/2022

Exemplos e exercícios 

08/08/2022

Prova 3 (P3)

10/08/2022

Vista da Prova 3

12/08/2022

Estudo para avaliação de recuperação

17/08/2022

Avaliação de Recuperação (Rec)

19/08/2022

Vista da prova de Avaliação de Recuperação

 

Aula expositiva no quadro.

AVALIAÇÃO

  1. Critérios de Avalição:

    Serão dadas 3 provas (P1, P2, P3 ). Cada prova valerá entre 0 e 100 pontos.

    Mt= (1/n )∑_Ti , onde n é número de provas aplicadas.

    A nota final será dada por:

    Caso Mt  maior ou igual a  60 (aprovado).

  2.  

    Caso o aluno não alcance o mínimo desejado e tiver a presença de no mínimo 75%, ele poderá realizar uma avaliação de recuperação (Rec) que valerá no máximo 100 pontos. A Rec poderá ter todo conteúdo abordado no período. A nota final  (NF) será, portando, dada por:

     NF = (Rec+Mt)/2

    Caso NF maior ou igual a 60 (aprovado)

     

BIBLIOGRAFIA

  Bibliografia Básica

-TIPLER, P.C. A, Física para cientista e engenheiros. LTC, V.1. 3ª ed., Brasil, 1995.
-HALLIDAY, D., RESNICK, R., WALKER, J., Fundamentos de física, LTC, V.1, 8ª ed., Brasil, 2009.
-KELLER, F.J., GETTYS, W.E., SKOVE, M.J., Física, Makron Books, V.1, 2a ed. Brasil, 1999.


Bibliografia Complementar
-NUSSENZVEIG, H.M., Curso de física básica: Mecânica, Edgard Blücher, V.1, 3ª ed., Brasil, 1997.
-CHIQUETTO, M., VALENTIM, B., PAGLIARI, E. Aprendendo física. Scipione, V.1, Brasil, 1996.
-CHAVES, A. Física básica – Mecânica, LTC, 1ª ed., Brasil, 2007.
-SEARS, F.,YOUG, H.D., FREEDMAN, R.A., ZEMANSKY, M.W., Física , V.1, Addison Wesley, 2002.
-ALONSO, M, FINN, E.J., Física: um curso universitário, Edgard Blücher, V.1, 14a ed., Brasil, 2009.

APROVAÇÃO

Aprovado em reunião do Colegiado realizada em: ____/____/______

Coordenação do Curso de Graduação: _________________________

 


logotipo

Documento assinado eletronicamente por Wellington Akira Iwamoto, Professor(a) do Magistério Superior, em 02/05/2022, às 14:21, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.


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Referência: Processo nº 23117.023120/2022-97 SEI nº 3560908