PROGRAMA DE ENSINO. CÓDIGO DISCIPLINA OU ESTÁGIO SERIAÇÃO IDEAL/PERÍODO FIS1104 Física II 2ª S

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Mario Alcântara Pais
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1 PROGRAMA DE ENSINO UNIDADE UNIVERSITÁRIA: UNESP CÂMPUS DE ILHA SOLTEIRA CURSO: Licenciatura em Física (Resolução UNESP nº 55/2005 Curso: 6 Currículo: 2 HABILITAÇÃO: OPÇÃO: DEPARTAMENTO RESPONSÁVEL: Departamento de Física e Química CÓDIGO DISCIPLINA OU ESTÁGIO SERIAÇÃO IDEAL/PERÍODO FIS1104 Física II 2ª S OBRIGATORIA/ OPTATIVA/ ESTAGIO Obrigatória PRÉ-REQUISITO CO-REQUISITO ANUAL SEMESTRAL ( X ) 1º SEM. ( ) 2º SEM. ( ) CRÉDITOS CARGA HORÁRIA DISTRIBUIÇÃO DA CARGA HORÁRIA TOTAL TEÓRICA PRÁTICA TEÓRICO- PRÁTICA OUTRAS NÚMERO MÁXIMO DE ALUNOS POR TURMA AULAS TEÓRICAS AULAS PRÁTICAS AULAS TEÓRICO- PRÁTICAS 40 OUTRAS OBJETIVOS: (ao término da disciplina o aluno deverá ser capaz de) Elaborar um plano de aulas abrangendo o conteúdo de parte da Física Clássica, contida neste programa, preparar e ministrar aulas teóricas, resolução de exercícios e discutir fatos observados no cotidiano do cidadão comum associados com estes conteúdos. Adquirir habilidades de: análise, julgamento, elaboração pessoal dos temas da Física, que vão além de simples memorização e reprodução do conhecimento. 1

2 CONTEÚDO PROGRAMÁTICO: (Título e descriminação das Unidades) 1. Carga Elétrica Eletromagnetismo; Carga Elétrica; Condutores e isolantes; Lei de Coulomb; Quantização da carga; Conservação da carga. 2. O Campo Elétrico Cargas e Forças; O Campo Elétrico; Linhas de Força; Cálculo do Campo: uma carga pontual, um dipolo elétrico; Campo produzido por um anel carregado, por um disco; Carga pontual em um campo elétrico; Um dipolo em um campo elétrico. 3. Lei de Gauss Uma nova formulação da Lei de Coulomb; Fluxo; Fluxo de Campo Elétrico; Lei de Gauss; A Lei de Gauss e a Lei de Coulomb; Um condutor isolado carregado; Lei de Gauss para simetrias: Cilíndrica, Plana e Esférica. 4. Potencial Elétrico. Superfícies equipotenciais; Cálculo do potencial a partir do Campo; Cálculo do potencial; Cálculo do campo a partir do potencial; Energia Potencial Elétrica; Um condutor isolado; O acelerador de Van der Graaff. 5. Capacitância Cálculo da capacitância; Associação de capcitores; Armazenamento de energia num campo elétrico; Capacitor com um dielétrico. 6. Corrente e Resistência Elétrica. Cargas em movimento e corrente elétrica; Densidade de corrente; Resistência e resistividade; Lei de Ohm; Energia e potência elétrica; Associação de resistores. 7. Força Eletromotriz e Circuitos Elétricos Trabalho, Energia e Força Eletromotriz (Fem.); Circuito de uma malha e de Malhas Múltiplas; A Lei dos Nós e a Lei das Malhas: Corrente elétrica no circuito; Instrumentos de Medidas; Circuitos RC. 8. O Campo Magnético O campo magnético (B); Definição de B; A descoberta do Elétron; O Efeito Hall; Movimento circular de uma carga: Ciclotrons e Sincrotons; Força Magnética sobre um Fio transportando corrente; Torque sobre uma bobina de corrente: o motor elétrico; O dipolo magnético. 9. Lei de Ampère. Corrente e Campo Magnético; Força Magnética sobre um Fio transportando corrente; Dois condutores paralelos; A Lei de Ampère; Solenóides e toróides; Bobinas e campo magnético. 2

3 CURSO: Física (Resolução UNESP nº 55/ Currículo: 2) CONTEÚDO PROGRAMÁTICO: (Título e descriminação das Unidades) 10. A Lei de Indução de Faraday. Introdução: Duas simetrias e duas experiências (O gerador de corrente alternada); A Lei de Indução; A Lei de Lenz; Campo Elétrico induzido; O Betatron. 11. Indutância 12. Capacitores e Indutores; Indutância e auto-indução; Circuitos RL; Energia Armazenada e Densidade de Energia num Campo Magnético; Indução Mútua 13. O Magnetismo e a Matéria O magnetismo e o Elétron; O Momento Angular Orbital e o Magnetismo; O Magnetismo da Terra; Paramagnetismo, Diamagnetismo e Ferromagnetismo; Magnetismo Nuclear. 14. Oscilações Eletromagnéticas Oscilações LC: Qualitativo e Quantitativo; Oscilações amortecidas num circuito LC; Oscilações forçadas e ressonância; Oscilações e Eletrônica. 15. Correntes Alternadas Circuito em série RLC.; Potência em circuito de corrente alternada; O Transformador. 16. Equações de Maxwell A unificação das coisas; Campos magnéticos induzidos; Correntes de deslocamento. 17. Onda Eletromagnéticas O arco íris de Maxwell; Geração de ondas eletromagnéticas; A onda elétromagnética progressiva: Estudo qualitativo e quantitativo; Transporte de energia e Vetor de Poynting; Pressão da radiação; Polarização; Velocidade escalar das ondas eletromagnéticas. 18. Ótica Geométrica Reflexão, refração e polarização; Espelhos planos e esféricos; Superfícies refratoras esféricas; Lentes delgadas e Instrumentos óticos. 18. Interferência Difração; A experiênica de Young; Coerência; Intensidade frnajas de interferência e em filmes finos; O interferômetro de Michelson. 19. Difração Difração e a teoria ondulatória da luz; Difração em fenda única, em abertura circular e em fenda dupla; Fendas múltiplas; Redes de difração e difração de raio-x. 20. Relatividade Os postulados; A medida de um evento; Eventos simultâneos; A Relatividade: do tempo e do comprimento; A transformação de Lorentz e algumas conseguências; A transformação das velocidades; O efeito Doppler; Uma nova visão do momento linear e a energia; O senso comum da relatividade. 3

4 CONTEÚDO PROGRAMÁTICO: (Título e descriminação das Unidades) 21. Física Quântica O efeito fotoelétrico e o efeito Compton; A constante de Planck; A Quantização da Energia; O princípio da correspondência; Estrutura atômica; O átomo de hidrogênio de Bohr; Verificação da Hipótese de Broglie; A função de onda; Ondas de luz e fótons; Ondas de matéria e elétrons; O átomo de hidrogênio; Tunelamento de uma barreira; O princípio da natureza de Heisenberg; Ondas e partículas. 21. Física Atômica e Nuclear. Modelos Atômicos Os átomos e o mundo que nos cerca.; Algumas propriedades dos átomos; A equação de Schrödinger e o átomo de hidrogênio; As energias dos estados do átomo de hidrogênio; Momento angular orbital e momento magnético; Momento angular de spin e momento magnético de spin; As funções de onda do átomo de hidrogênio; A experiência de Stern- Gerlach; Átomos com muitos elétrons e a tabela periódica; Os raios-x e a ordem dos elementos; Os espectros de raios-x: contínuo e característico; Lasers. 22. Condução de Eletricidade nos Sólidos As Propriedades dos sólidos; Condutividade elétrica; Níveis de energia num sólido; Isolantes, Metais e Semicondutores; Dopagem; A junção p-n; Diodos: retificador e emissor de luz; O transistor. 23. Física Nuclear O núcleo e algumas propriedades nucleares; Decaimento radiotivo: alfa e beta; Datação e medida da dose de radiação; Modelos nucleares. 24. Energia Nuclear O átomo e seu núcleo; Fissão nuclear e o reator nuclear; Fusão nuclear e o Tokamak. Fusão a Laser. 25. Quarks, Léptons e o Big-Bang. Partículas; Léptons e Quarks; O universo em expansão; O Big-Bang. METODOLOGIA DE ENSINO: 1.Aulas expositivas em quadro negro. 2. Resolução de exercícios e discussão dos mesmos. PODERÁ SER INCLUÍDO ESTÁGIO DE DOCÊNCIA. 4

5 BIBLIOGRAFIA BÁSICA E COMPLEMENTAR: (de tal forma que as primeiras sejam concisas e dêem conta do conteúdo programático das disciplinas) BÁSICA: HALLIDAY, D., RESNIK, R. e Walker, J., Fundamentos de Física, Vol.3, 4 a Ed., Editora Livros Técnicos e Científicos Ltda, Rio de Janeiro, 1996 TIPLER, P. Física. Vol. 3. Editora: Guanabara Dois. Rio de Janeiro AL0NSO, M. e FINN, E.J. Física, um curso universitário. Vol. 3. Editora Livros Técnicos e Científicos Ltda. São Paulo CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO DA APRENDIZAGEM: Serão realizadas 5 provas ao longo do curso, das quais a de menor aproveitamento será descartada para efeito de cálculo da média final do aluno. Detalhes do critério será definida pelo professor responsável. OBS - Esta disciplina não oferecerá período de recuperação. 5

6 EMENTA: (Tópicos que caracterizam as unidades do programa de ensino) Carga Elétrica; O Campo Elétrico; Lei de Gauss; Potencial Elétrico; Capacitância; Corrente e Resistência Elétrica; Força Eletromotriz e Circuitos Elétricos; O Campo Magnético; Lei de Ampère; A Lei de Indução de Faraday; Indutânci; O Magnetismo e a Matéria; Oscilações Eletromagnéticas; Correntes Alternadas; Equações de Maxwell; Onda Eletromagnéticas; Ótica Geométrica; Interferência; Difração; Relatividade; Física Quântica; Física Atômica e Nuclear. Modelos Atômicos; Condução de Eletricidade nos Sólidos; Física Nuclear; Energia Nuclear; Quarks, Léptons e o Big-Bang. APROVAÇÃO: CONSELHO DE DEPARTAMENTO CONSELHO DE CURSO CONGREGAÇÃO 6

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