UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA
Instituto de Ciências Exatas e Naturais do Pontal
Rua Vinte, 1600 - Bairro Tupã, Ituiutaba-MG, CEP 38304-402
Telefone: (34)3271-5248 -
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Plano de Ensino
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EMENTA
Movimento em duas dimensões. Força e Movimento. Trabalho e Energia. Lei da Conservação da Energia. Sistemas de Partículas. Colisões. Gravitação. Movimento de Rotação. Rolamento, torque e momento angular.
JUSTIFICATIVA
No processo de construção do aprendizado do aluno, é de vital importância que o mesmo tenha capacidade de reconhecer e identificar modelos teóricos. A disciplina Física I dá aos alunos a possibilidade de estudarem fenômenos físicos descritos pela mecânica clássica (Newtoniana)
OBJETIVO
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Objetivo Geral: |
| Analisar os fenômenos naturais relativos a movimento, de maneira conceitual. Determinar o domínio de validade destes modelos a partir de um estudo qualitativo e quantitativo. Reconhecer grandezas fundamentais, suas relações e aplicações na resolução de problemas. Resolver problemas básicos propostos pela mecânica clássica. Descrever e aplicar as leis de conservação da energia e momento. Conceituar equilíbrio de um corpo rígido. Descrever a rotação e translação de corpos rígidos. |
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Objetivos Específicos: |
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Ao final da disciplina o estudante será capaz de analisar os fenômenos naturais relativos a movimento, de maneira conceitual. Determinar o domínio de validade destes modelos a partir de um estudo quantitativo. Reconhecer grandezas fundamentais e suas relações. Generalizar estas relações e aplicá-las na resolução de problemas. Resolver os problemas básicos mais simples propostos pela mecânica clássica. Descrever e aplicar as leis de conservação da energia e momento linear. Conceituar equilíbrio de um corpo rígido. Descrever equações de movimento de rotação e translação de corpos rígidos |
PROGRAMA
1. Movimento num Plano:
Movimento em três dimensões.
Onde se localiza a partícula?
Qual é a velocidade da partícula?
Qual é a aceleração da partícula?
Movimento de um projétil.
Análise qualitativa e quantitativa do movimento de um projétil.
Movimento circular uniforme.
Movimento relativo em uma dimensão.
Movimento relativo em duas dimensões. (Optativo)
2. Força e Movimento – I:
Por que uma partícula altera a sua velocidade?
Primeira lei de Newton.
Força. Massa. Segunda lei de Newton.
Terceira lei de Newton.
Massa e peso.
Aplicações das leis de Newton.
3. Força e Movimento – II:
Atrito.
As leis do atrito.
Força de arraste e velocidade terminal.
Movimento circular uniforme.
As forças da natureza.
Conceito de trabalho.
Trabalho: movimento em uma dimensão com uma força constante.
Trabalho: Movimento em uma dimensão com uma força variável.
Trabalho realizado por uma mola.
Relação trabalho e energia.
Potência.
Sistemas de referência. (Optativo).
5. Lei da Conservação da Energia:
Leis de conservação.
Tipos de Energia.
Energia mecânica.
Forças conservativas e forças não conservativas.
A lei da conservação da energia.
Massa e energia. (Optativo).
A quantização da energia. (Optativo).
6. Sistemas de Partículas:
Um ponto especial: o centro de massa.
A segunda Lei de Newton para um sistema de partículas.
Momento linear.
O momento linear de um sistema de partículas.
Conservação do momento linear.
Sistemas com massa variável: movimento de um Foguete.
Sistemas de partículas: trabalho e energia.
7. Colisões:
Impulso e momento linear.
Colisões elásticas em uma dimensão.
Colisões inelásticas em uma dimensão.
Colisões em duas dimensões.
Reações e processos de decaimento.
8. Movimento de Rotação:
As grandezas físicas importantes no movimento de rotação.
Rotação com aceleração angular constante.
As grandezas lineares e as grandezas angulares.
Energia cinética na rotação.
Definição e determinação de momento de inércia.
Torque.
Segunda Lei de Newton na rotação.
Trabalho, potência e o teorema da transformação do trabalho.
9. Rolamento, Torque e Momento Angular:
A descoberta da roda.
Rolamento.
Momento angular.
O momento angular de um corpo rígido que gira em torno de um eixo fixo.
Conservação do momento angular.
O movimento de precessão de um pião.
A quantização do momento angular.
Uma discussão sobre as leis de conservação e as simetrias da natureza
METODOLOGIA
Ao longo do curso serão ministradas aulas expositivas dialogadas da teoria, devidamente contextualizada do ponto de vista histórico e com tratamento matemático rigoroso, utilizando o quadro e o giz ou pincel e recursos audiovisuais. Exercícios de aplicação serão recomendados a fim de que todas as dúvidas sejam elucidadas.
AVALIAÇÃO
Os acadêmicos serão avaliados através de três provas dissertativas (individuais e sem consulta), cada uma valendo 100 pontos. A média aritmética simples final deve totalizar o mínimo de 60 pontos para aprovação. Os estudantes que não atingirem essa meta poderão realizar a avaliação substitutiva parcial, relativa à parte da matéria em cuja avaliação o desempenho foi menor. A nota obtida na avaliação substitutiva será somada as outras duas notas a fim de obter a média final de 60 pontos
BIBLIOGRAFIA
Básica
1-HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; KRANE, K.S. Física I. 5. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2003.
2-NUSSENZVEIG, H. M. Curso de Física Básica – Mecânica. 4.ed. São Paulo: Edgard Blücher, 2002. v. 1.
3-SEARS, F.; ZEMANSKY, M.W. Física – Mecânica. 10. ed.São Paulo: Addison Wesley, 2003. v. 1
Complementar
1- CHAVES, A. Física – Mecânica. São Paulo: Reichmann, 2001. v. 1.
2- RESNICK, R.; HALLIDAY, D.; WALKER, J. Fundamentos de Física. Rio de Janeiro: LTC, 2006. v. 1.
3- TIPLER, P. A.; MOSCA, G.Física para cientistas e engenheiros.5. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2006. v. 1.
4-FINN, E. J.; ALONSO, M. Física: um curso universitário.2. ed. São Paulo: Edgar Blücher, 2002.v. 1.
5- GOLDSTEIN, H. Classical Mechanics. 3. ed. Tokyo: Addison Wesley, 2002.
APROVAÇÃO
Aprovado em reunião do Colegiado realizada em: ____/____/______
Coordenação do Curso de Graduação: _________________________
 | Documento assinado eletronicamente por Rodrigo Barroso Panatieri, Coordenador(a), em 22/03/2024, às 14:16, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015. |
 | 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 5132902 e o código CRC 774CF603. |
| Referência: Processo nº 23117.090087/2023-91 | SEI nº 5132902 |