Plano de Ensino

IDENTIFICAÇÃO

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

É de fundamental importância que os alunos aprendam de maneira sólida os conceitos de cinemática e dinâmica de partículas, trabalho, energia e sua conservação, momento e colisões. Com certeza, os temas abordados nessa disciplina servirão, de forma direta ou indireta, como base para muitas aplicações que aparecerão tanto no curso quanto no dia a dia do profissional de engenharia elétrica.

OBJETIVO

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

O conteúdo programático da disciplina será desenvolvido por meio de Ambiente Virtual de Aprendizagem (AVA) oficial da UFU, o Moodle (www.moodle.ufu.br). Onde serão disponibilizados documentos referentes à disciplina e listas de exercícios. As aulas presenciais serão às 13h10 às terças-feiras e 16h50 às quartas-feiras. Durante esses momentos o conteúdo será ministrado via exposição dialogada, dúvidas serão sanadas e exercícios resolvidos. No total, serão ministradas 68 horas-aula presenciais e 04 horas-aula assíncronas.

CRONOGRAMA:

AVALIAÇÃO

A avalição dos alunos será através de três provas dissertativas sem consulta abordando o conteúdo ministrado em sala de aula e baseada nas listas de exercícios propostas. A nota de prova é dada pela média aritmética delas. O aluno logra aprovação se atingir nota de prova maior ou igual à 60 pontos. Ao discente que não atingir a pontuação mínima e tiver ao menos 75% de frequência, será oferecida uma prova de recuperação de todo o conteúdo da disciplina. A nova nota final é a média aritmética da nota final e a nota da recuperação.

BIBLIOGRAFIA

Básica

1  –  D. Halliday, R. Resnick e J. Walker, Fundamentos de Física, vol. 4, Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda.

2 – P. Tipler e G. Mosca, Física para cientistas e engenheiros, vol. 1 – Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica, Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda.

3 – H. Moysés Nussenzveig, Curso de Física Básica, vol. 1 - Mecânica, Editora Edgard Blücher Ltda.

Complementar

1 – R. Knight, Física – Uma abordagem estratégica, vol. 1 – Mecânica newtoniana, gravitação e oscilações, Editora Bookman.

2 – A. Chaves, Física, vol. 1 – Mecânica, Reichmann & Affonso Editores

3 – F. Sears, D. Young, R. Freedman e M. Zemansky, Física, vol. 1, Editora Addison Wesley

4 – D. Morin, Introductory Classical Mechanics, Cambridge University Press publisher

5 – M. Alonso e E. Finn, Física: um curso universitário, vol. 1 – Mecânica, Editora Edgard Blücher Ltda.

APROVAÇÃO

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

Coordenação do Curso de Graduação: _________________________

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Documento assinado eletronicamente por Gustavo Foresto Brito de Almeida, Professor(a) do Magistério Superior, em 06/09/2022, às 22:16, 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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A autenticidade deste documento pode ser conferida no site https://www.sei.ufu.br/sei/controlador_externo.php?acao=documento_conferir&id_orgao_acesso_externo=0, informando o código verificador 3900371 e o código CRC 1EB9AC85.

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