FÍSICA EXPERIMENTAL II APRESENTAÇÃO DA DISCIPLINA

Transcrição

1 FÍSICA EXPERIMENTAL II José Fernando Fragalli Departamento de Física Udesc/Joinville APRESENTAÇÃO DA DISCIPLINA A Ciência está escrita neste grande livro colocado sempre diante dos nossos olhos o Universo mas não podemos lê-lo sem aprender a linguagem e entender os símbolos em termos dos quais está escrito. Este livro está escrito na linguagem matemática Galileu Galilei

2 FÍSICA EXPERIMENTAL II FEX2001 LABORATÓRIO DE OSCILAÇÕES, ONDAS E TERMODINÂMICA Turma E Engenharia Civil 3 a Fase 36 horas (2 horas por semana - 18 semanas) FGE2001 como co-requisito.

3 1. Apresentação do Professor 2. Apresentação dos Alunos 3. Ementa e Programa da Disciplina 4. Desenvolvimento do Programa 5. Bibliografia 6. Critério de Avaliação 7. Objetivos da Disciplina 8. FEX2001 e o Curso de Engenharia Civil

4 Quem sou? APRESENTAÇÃO DA DISCIPLINA 1. APRESENTAÇÃO DO PROFESSOR Prof. José Fernando Fragalli Como encontrar-me? 1) Pessoalmente: Sala 09 2 o Andar do Prédio das Licenciaturas. 2) Por telefone: ou (recados). 3) Ainda por telefone: (urgências). 4) Eletronicamente: jose.fragalli@udesc.br.

5 Onde estudei? APRESENTAÇÃO DA DISCIPLINA 1. APRESENTAÇÃO DO PROFESSOR 1) Sou Bacharel em Física (1981 a 1985) pelo Instituto de Física de São Carlos (IFSC) da Universidade de São Paulo (USP). 2) Sou Engenheiro de Materiais (1977 a 1988) pelo Departamento de Engenharia de Materiais da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar). 3) Sou Mestre em Física Básica (1986 a 1989) também pelo IFSC-USP. 4) Sou Doutor em Física Básica (1989 a 1994) também pelo IFSC-USP.

6 1. APRESENTAÇÃO DO PROFESSOR Como vim lecionar no CCT-UDESC? 1) Prestei concurso público em Julho de ) Fui aprovado e desde Agosto de 1994 sou professor lotado no DFIS-CCT-UDESC. 3) Fui Coordenador do Curso de Licenciatura Pleno em Física do CCT-UDESC (Agosto de 1995 a Maio de 1997). 4) Fui Chefe do Departamento de Física do CCT-UDESC (Julho de 2010 a Julho de 2012). 5) Coordeno o Laboratório de Física Experimental II (desde Fevereiro de 2014).

7 1. APRESENTAÇÃO DO PROFESSOR Que atividades de Extensão Universitária desenvolvo? 1) Coordeno o Projeto de Extensão Astronomia como Base da Educação para a Ciência Observações com telescópio às sextas-feiras na rotatória das Universidades. - Palestras sobre Astronomia em escolas de Ensino Médio. - Programas sobre Astronomia na Rádio Udesc FM.

8 1. APRESENTAÇÃO DO PROFESSOR Que atividades de Extensão Universitária desenvolvo? 2) Coordeno o Projeto de Extensão Colóquios de Física Palestras sobre Ciência e Tecnologia. - Palestras sobre Engenharia. - Palestras sobre curiosidades científicas de outras áreas de conhecimento: Filosofia, Artes.

9 1. APRESENTAÇÃO DO PROFESSOR Que atividades de Pesquisa desenvolvo? 1) Coordeno o Grupo de Óptica do DFIS-CCT-UDESC. 2) Trabalho com propriedades ópticas de filmes finos semicondutores. 3) Trabalho com propriedades mecânicas (hidrofobicidade) de filmes finos. 4) Trabalho com aplicações simples de LED s em sistemas de engenharia.*

11 2. APRESENTAÇÃO DOS ALUNOS Quem são vocês? 1) Ana Cláudia, Cristian... Miquéias, Rafael. O que fazem profissionalmente? 1) Trabalham nas empresas da região? 2) Pretendem fazer pesquisa? 3) Já fazem Iniciação Científica? 4) Conhecem os grupos de pesquisa do DEC e do CCT? SEJAM MUITO BEM VINDOS!!!!!

12 1. Apresentação do Professor 2. Apresentação dos Alunos 3. Ementa e Programa da Disciplina 4. Desenvolvimento do Programa 5. Bibliografia 6. Critério de Avaliação 7. Objetivos da Disciplina 8. FEX2001 e o Curso de Engenharia Elétrica

13 Ementa Erros em instrumentos analógicos e instrumentos digitais. Experiências relativas à Física Geral II. Programa APRESENTAÇÃO DA DISCIPLINA 3. EMENTA E PROGRAMA DA DISCIPLINA 1. Apresentação da disciplina 2. Cálculo com algarismos significativos 3. Construção e linearização de gráficos 4. Experimentos

15 4. DESENVOLVIMENTO DO PROGRAMA Plano de Ensino: aula introdutória 1) Introdução Aula 1 Apresentação da disciplina FEX2001. Objetivo da disciplina FEX2001. FEX2001 e o Curso de Engenharia Civil.

16 4. DESENVOLVIMENTO DO PROGRAMA Plano de Ensino: aulas de revisão 2. Algarismos Significativos e Teoria de Erros Aulas 2 e Cálculo com algarismos significativos 2.2. Critérios de arredondamento 2.3. Teoria de Erros 3. Construção de Gráficos Aula Construção e linearização de gráficos em papel milimetrado 3.2. Construção e linearização de gráficos em papel mono-log e di-log

17 4. DESENVOLVIMENTO DO PROGRAMA Plano de Ensino: experimentos Módulo I 1) Pêndulo Simples Aula 4 T = 2 π l g

18 4. DESENVOLVIMENTO DO PROGRAMA Plano de Ensino: experimentos Módulo I 3) Pêndulo Físico Aula 6 T I0 = 2 π M g d

19 4. DESENVOLVIMENTO DO PROGRAMA Plano de Ensino: experimentos Módulo I 4) Pêndulo Amortecido Aula 7 A = A 0 e t /τ

20 4. DESENVOLVIMENTO DO PROGRAMA Plano de Ensino: experimentos Módulo II 5) Ondas Estacionárias Aula 9 v = λ f v = F µ

21 4. DESENVOLVIMENTO DO PROGRAMA Plano de Ensino: experimentos Módulo II v 6) Ondas Sonoras Aula 10 = λ f λ = 2 L 1 n + 2

22 4. DESENVOLVIMENTO DO PROGRAMA Plano de Ensino: experimentos Módulo II 7) Densimetria Aula 11 P = F + E E = ρ g V M F D

23 4. DESENVOLVIMENTO DO PROGRAMA Plano de Ensino: experimentos Módulo II 8) Pressão Hidrostática Aula 12 P = P + ρ g ATM h

24 4. DESENVOLVIMENTO DO PROGRAMA Plano de Ensino: experimentos Módulo III 9) Expansão de um Gás a Pressão Constante Aula 14 V = n R P T

25 4. DESENVOLVIMENTO DO PROGRAMA Plano de Ensino: experimentos Módulo III 10) Equivalente Mecânico de Calor Aula 15 W = M g l Q = m c T

26 4. DESENVOLVIMENTO DO PROGRAMA Plano de Ensino: experimentos Módulo III 11) Resfriamento de uma Substância Aula 16 T T = a 0 ( T T ) e k t a

27 4. DESENVOLVIMENTO DO PROGRAMA Plano de Ensino: atividades dos alunos 1) Obtenção de Resultados: esta etapa é feita no laboratório, durante o horário normal de aulas. * No laboratório é permitido o uso de computadores pessoais (laptops) para o tratamento de dados. ** No laboratório é imprescindível o uso de calculadora científica e livros para consulta. 2) Cada equipe realizará 10 (dez) experimentos, elaborando o respectivo relatório da experiência, um por dia de aula, em sistema de rodízio, de acordo com cronograma estabelecido.

28 4. DESENVOLVIMENTO DO PROGRAMA Plano de Ensino: avisos gerais 3) O equipamento necessário para cada uma destas práticas estará permanentemente disposto em bancadas individuais no laboratório (Sala B-10). 4) No recinto do laboratório nem se fuma nem se consome alimentos de qualquer espécie. 5) O atraso máximo permitido aos estudantes em cada aula é de 10 (dez) minutos. 6) Reposições dos experimentos perdidos serão discutidos com o professor e os interessados.

30 5. BIBLIOGRAFIA Livros e Apostilas recomendadas: bibliografia básica 1) Apostila sobre Medidas e Algarismos Significativos Vitor Hugo Garcia, 2005 versão on line. 2) Apostila sobre Construção de Gráficos Vitor Hugo Garcia, 2005 versão on line. 3) Roteiros elaborados especialmente para a disciplina Fernando França, 2013 versão on line. 4) HALLIDAY, D., RESNICK, R. e WALKER, J.; Fundamentos de Física Volume 2 4 a Edição; Livros Técnicos e Científicos Editora S.A..

31 5. BIBLIOGRAFIA Livros e Apostilas recomendadas: bibliografia complementar 1) SEARS, W., ZEMANSKY, F., YOUNG, H. D., FREEDMAN, R. A.; Física II; 10 a Edição; Pearson Education do Brasil. 2) NUSSENZVEIG, H. M.; Curso de Física Básica Volume 2; 3 a Edição; Editora Edgard Blücher Ltda.. 3) ALBUQUERQUE, W. V.; Manual de Laboratório de Física; McGraw-Hill do Brasil, São Paulo; 1980.

33 6. CRITÉRIO DE AVALIAÇÃO Avaliação 2 (duas) provas 2 (dois) relatórios P1 P2 R1 R2 MF = 0, , P 1 e P 2 notas de cada prova realizada. R 1 e R 2 notas de cada relatório entregue.

34 Avaliação APRESENTAÇÃO DA DISCIPLINA 6. CRITÉRIO DE AVALIAÇÃO P 1 : 12/05/2014 Aula horas-aula P 2 : 23/06/2014 Aula horas-aula Exame: 30/06/2014*

35 4. DESENVOLVIMENTO DO PROGRAMA Rodízio dos experimentos dentro de cada módulo 1) Os estudantes se dividirão em 10 (dez) grupos de 2 (dois) alunos cada. 2) Para o sorteio os 10 (dez) grupos de estudantes serão nomeados com letras de A a J. 3) Para o sorteio os experimentos serão numerados de 1 a 10. 4) Até a semana anterior ao início dos experimentos (Aula 5 31/03/2014) será feito o sorteio para o início do rodízio.

36 4. DESENVOLVIMENTO DO PROGRAMA Plano de Ensino: atividades dos alunos 5) No sorteio a cada letra corresponderá um número, e este par indicará qual grupo irá realizar cada experimento dentro de cada módulo. 6) O rodízio se dará dentro de cada módulo, até a realização da primeira prova. 7) Após a primeira prova inicia-se um novo rodízio, sem precisar fazer um novo sorteio: * O grupo que pegou o Experimento 1 (Módulo I) no primeiro sorteio, inicia o Módulo II com o Experimento 6;

37 4. DESENVOLVIMENTO DO PROGRAMA Plano de Ensino: atividades dos alunos ** O grupo que pegou o Experimento 6 (Módulo II) no primeiro sorteio, inicia o Módulo I com o Experimento 1; 8) Ao final de cada módulo os estudantes farão individualmente uma prova teórica. * O conteúdo desta prova teórica abordará o conjunto dos cinco experimentos de cada módulo. ** Da prova constarão a construção de gráficos a partir de dados experimentais apresentados aos estudantes;

38 4. DESENVOLVIMENTO DO PROGRAMA Plano de Ensino: atividades dos alunos *** Também fará parte da avaliação a metodologia usada nos experimentos, bem como os conceitos físicos envolvidos. 8) No dia da prova será sorteado para cada módulo um experimento para que os alunos entreguem ao professor o relatório correspondente. * Este relatório será objeto de avaliação, e a média dos três relatórios sorteados (um para cada módulo) corresponde a 30% da média final.

40 Objetivo geral APRESENTAÇÃO DA DISCIPLINA 7. OBJETIVOS DA DISCIPLINA Desenvolver no estudante a capacidade de obtenção de medidas experimentais em laboratório. Desenvolver no estudante a capacidade de tratar dados experimentais para obtenção de grandezas físicas no âmbito dos fundamentos das Oscilações, Ondas, Mecânica dos Fluidos e Termodinâmica.

41 7. OBJETIVOS DA DISCIPLINA Objetivos específicos Ao longo das aulas experimentais os estudantes deverão ser capazes de: a) Manipular os instrumentos de medida disponíveis em cada bancada. b) Medir grandezas físicas e apresentá-las seguindo os procedimentos padrões. c) Fazer tratamentos dos dados obtidos através de gráficos, quando for o caso, e extrair informações a partir dos gráficos construídos. d) Discutir os resultados obtidos frente à teoria das oscilações, ondas, fluidos e termodinâmica.

43 8. FEX3001 E O CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA Relação entre FEX3001 e o Curso de Engenharia Elétrica A disciplina FEX2001 é totalmente prática, porém está relacionada com os conceitos vistos em Física Geral II. Além disso, como toda disciplina de Física Experimental do ciclo básico, ela também tem como utilidade o desenvolvimento de habilidades experimentais aliadas ao método científico. Por fim, FEX2001 é a última disciplina experimental do ciclo básico do Curso de Engenharia Civil.

44 FÍSICA EXPERIMENTAL II José Fernando Fragalli Departamento de Física Udesc/Joinville APRESENTAÇÃO DA DISCIPLINA A Ciência está escrita neste grande livro colocado sempre diante dos nossos olhos o Universo mas não podemos lê-lo sem aprender a linguagem e entender os símbolos em termos dos quais está escrito. Este livro está escrito na linguagem matemática Galileu Galilei