UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA
Instituto de Física

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Timbre

Plano de Ensino

IDENTIFICAÇÃO

Componente Curricular:

Física Básica: Mecânica

Unidade Ofertante:

INFIS

Código:

INFIS39031

Período/Série:

2

Turma:

E

Carga Horária:

Natureza:

Teórica:

60

Prática:

 

Total:

60

Obrigatória:

      ( X )

Optativa:

( )

Professor(A):

Acácio Aparecido de Castro Andrade

Ano/Semestre:

2020/2

Observações:

Disciplina ministrada no segundo semestre de 2021, referente ao segundo semestre de 2020.

 

EMENTA

1 – Movimento Unidimensional; 2 – Movimento Bidimensional; 3 – Dinâmica; 4 – Trabalho e Conservação da Energia; 5 – Conservação do Momento; 6 – Colisões; 7 – Rotações e Momento Angular; 8 – Dinâmica de Rotação de Corpos Rígidos.

JUSTIFICATIVA

Esta disciplina é de fundamental importância na formação do profissional da área de física. Pois ela aborda conceitos importantes da física básica. O curso visa dar ao aluno capacidade para compreender e subsídios para solucionar problemas de física básica.

OBJETIVO

Objetivo Geral:

Capacitar o aluno para empregar as leis fundamentais da Mecânica e os métodos da Física para a modelagem e resolução de problemas de Engenharia.

Objetivos Específicos:

Ao final da disciplina o estudante será capaz de:

         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.

         6. Descrever e aplicar as leis de conservação da energia e momento linear.

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 ideia 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 Hooke.

        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

METODOLOGIA

As horas-aula previstas para a disciplina serão divididas em atividades síncronas e assíncronas, conforme descrito a seguir:

- Atividades Síncronas: 50 horas-aula em 15 semanas.

As aulas Síncronas ocorrerão pela plataforma Microsoft Teams.

- Atividades Assíncronas: 22 horas-aula.

A carga horária assíncrona consistirá de leitura e estudo de material enviado pelo professor, que inclui as notas das aulas da semana, listas de exercícios e as provas.

- Atendimento aos alunos:

Será definido, em comum acordo com os alunos, um horário por semana de atendimento para dúvidas de tópicos da disciplina e exercícios. Para estes atendimentos será utilizada a plataforma e sala virtual da plataforma Microsoft Teams.

AVALIAÇÃO

A avaliação será composta de três provas, sendo a primeira no valor de 30 (trinta) pontos e as duas outras no valor de 35 (trinta e cinco) pontos. Além disso, haverá uma prova substitutiva, opcional, que substituirá a menor destas notas.

As provas serão disponibilizadas através da Plataforma Microsoft Teams.

BIBLIOGRAFIA

Básica

1. ALONSO, Marcelo. Física: um curso universitário. 2. ed. São Paulo: E. Blucher, 1972,

2. HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de física. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 2012. 4 v.

3. SERWAY, Raymond A. Princípios de física: mecânica. São Paulo: Cengage Learning, 2004. 4 v.

Complementar

1. CHAVES, Alaor. Física básica: mecânica. São Paulo: Livros Técnicos e Científicos; LAB, 2007.

2. FEYNMAN, Richard P. Lições de física. Porto Alegre: Artmed; Bookman, 2008. 3 v.

3. NUSSENZVEIG, Herch. M. Curso de física básica. 5. ed. rev. e atual. São Paulo: E. Blucher, 2013. 4 v.

4. TIPLER, Paul Allen. Física para cientistas e engenheiros. 6. ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 2009. 3 v.

5. YOUNG, Hugh D. Sears & Zemansky: física. São Paulo: Addison-Wesley, 2008-2009. 4 v.

APROVAÇÃO

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

Coordenação do Curso de Graduação: _________________________

 


logotipo

Documento assinado eletronicamente por Acacio Aparecido de Castro Andrade, Professor(a) do Magistério Superior, em 24/06/2021, às 21:49, 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 23117.039263/2021-30 SEI nº 2860977