PLANO DA DISCIPLINA FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL II SEMESTRE PARTE TEÓRICA 1. EMENTA

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA INSTITUTO DE FÍSICA DEPARTAMENTO DE FÍSICA GERAL DISCIPLINA: FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL II (FIS122) CARGA HORÁRIA: 102 HS (68 DE PARTE TEÓRICA E 34 DE PARTE PRÁTICA) PROFESSOR: LUCIANO MELO ABREU PLANO DA DISCIPLINA FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL II SEMESTRE PARTE TEÓRICA 1. EMENTA Estudam-se em nível básico os conceitos relacionados às seguintes áreas: Física dos Fluidos: Estática e Dinâmica dos Fluidos; Oscilações Mecânicas; Ondas Mecânicas; Propagação do Som; Temperatura, Calor, Termodinâmica e Propriedades do Gases. Paralelamente, realizam-se experimentos em laboratório relacionados com o conteúdo visto em aula, de maneira a alcançar um melhor entendimento dos fenômenos físicos em estudo. 2. JUSTIFICATIVA A disciplina Física Geral e Experimental II é elaborada para suprir a necessidade dos cursos de graduação na área de Ciências Exatas, Tecnológicas e da Natureza (física, matemática, química, geologia, todos os ramos da engenharia, etc.) de possibilitar aos estudantes um entendimento dos conceitos próprios da física dos fluidos, oscilações, ondas, termodinâmica e propriedades dos gases em um nível básico. 3. OBJETIVOS O objetivo geral desta disciplina é proporcionar a fundamentação teórica e prática básica dos fenômenos físicos relacionados ao conteúdo programático.

2 Como objetivo específico, tem-se Oportunizar as condições de identificação e interpretação qualitativa e quantitativa dos objetos de estudo. Possibilitar a aplicação dos conhecimentos adquiridos em situações cotidianas envolvendo os fenômenos relacionados ao conteúdo. 4. CONTEÚDO PROGRAMÁTICO 1. Física dos Fluidos 1.1 Estática dos fluidos: Densidade e pressão em um fluido Variação da pressão em um fluido em repouso Princípios de Pascal e Arquimedes Medidas de pressão Máquinas hidráulicas simples 1.2 Dinâmica dos fluidos Escoamento dos fluidos ideais Linhas de corrente Equação da continuidade Equação de Bernoulli e suas aplicações Viscosidade 2. Oscilações Mecânicas Oscilações Movimento harmônico simples unidimensional A Energia no movimento harmônico simples Exemplos e Aplicações Relação entre o MHS e o movimento circular uniforme Oscilações amortecidas Oscilações forçadas e ressonância 3. Ondas

3 2.1 Movimento Ondulatório Ondas mecânicas: propagação e tipos Onda em uma corda tensa A energia no movimento ondulatório Interferência de ondas e o princípio da superposição Ondas estacionárias e ressonância 3.2 Ondas Sonoras Propriedades e propagação das ondas sonoras A velocidade do som Intensidade das ondas sonoras Ondas sonoras longitudinais Sistemas vibrantes e fontes sonoras O efeito Doppler 4. Temperatura Temperatura e equilíbrio térmico: a lei zero da termodinâmica Escalas de temperatura Medição de temperatura Dilatação térmica 5. Calor e a Primeira Lei da Termodinâmica Natureza do calor Transferência de calor Capacidade térmica e calor específico A primeira lei da termodinâmica Exemplos de processos 6. Propriedades dos Gases Gases ideais e sua equação de estado Energia interna de um gás ideal Capacidades térmicas de um gás ideal

4 Processos em um gás ideal 7. Entropia e a Segunda Lei da Termodinâmica Irreversibilidade dos processos macroscópicos A Segunda Lei da Termodinâmica: enunciados de Kelvin e de Clausius Máquinas térmicas O ciclo de Carnot A entropia em processos reversíveis e irreversíveis O princípio do aumento da entropia e a sua relação com a segunda lei 8. Teoria Cinética dos Gases e Noções de Mecânica Estatística A teoria atômica da matéria A teoria cinética dos gases A teoria cinética da pressão Lei cinética dos gases Calores específicos e eqüipartição da energia A interpretação estatística da entropia e a flecha do tempo Laboratório Realização de cerca de oito experimentos sobre fenômenos envolvendo estática e dinâmica dos fluidos, movimento harmônico simples, movimento ondulatório, acústica, escalas e medida de temperatura, capacidade térmica e calor específico das substâncias, propriedades dos gases. 5. METODOLOGIA Acreditando-se que o conhecimento se processa a partir da interação sujeito-objeto-meio, na parte teórica as aulas são desenvolvidas através de exposição participativa, entremeada de discussões e construções em grupo, as quais são efetuadas partir de pesquisa bibliográfica, bem como leituras e estudos individuais e em grupos. No decorrer do curso, as ferramentas tecnológicas também são utilizadas como facilitadoras no processo de construção do conhecimento, com a disponibilização de material de apoio no endereço eletrônico da disciplina.

5 A parte experimental é desenvolvida paralelamente em sessões semanais, em sua maior parte com a realização experimentos. 6. AVALIAÇÃO Por considerar a avaliação um processo contínuo e dinâmico, durante a parte teórica pretende-se perceber o nível de domínio do conhecimento, conteúdos e participação nas discussões durante o processo. Para isso a avaliação se fará através da capacidade de análise, síntese e argumentação em avaliações escritas, em seminários, debates e outras atividades estabelecidas com o grupo em consonância com a metodologia proposta. Seguindo os mesmos parâmetros mencionados para a parte teórica, na parte experimental a avaliação será a partir dos relatórios dos experimentos e de exames escritos sobre a compreensão dos experimentos realizados. A parte teórica terá pelo menos três avaliações escritas parciais. A Média Final (MF) da disciplina será calculada do modo: MF = (Média da Parte Teórica x 2 + Média do Laboratório)/3 7. BIBLIOGRAFIA BÁSICA 1. FÍSICA vols. 2. Halliday, David; Resnick, Robert; Krane, Kenneth S.; 5ª ed., 2002, Editora LTC. 2. FÍSICA PARA CIENTISTAS E ENGENHEIROS-VOL. 2. Tipler, Paul A.; Mosca, Gene, 2006, LTC Editora. 3. FÍSICA 2. Sears, Francis; Zemansky, Mark Waldo; Young, Hugh D.; Friedman, R.; 10ª ed., Editora Addison Wesley. 4. CURSO DE FÍSICA BÁSICA 2 MECÂNICA. Nussenzveig, H. Moysés. 4ª Ed., 2002, Editora Edgard Blücher. 5. FÍSICA, UM CURSO UNIVERSITÁRIO-VOL.2. Alonso, M. e Finn; Edward J.; 1981, Editora Edgard Blucher. 6. THE FEYNMAN LECTURES ON PHYSICS-VOLS. 1, 2 AND 3. R. P. Feynman, R. P.; 1970, Addison Wesley Longman. (Tradução para o português disponível em

6 7. PRÁTICAS DE FÍSICA - VOLS. L e 2. Timoner, A; Majorana, Felix S.; Leiderman, Geny B., 2006, Editora Edgard Blücher. 8. MANUAL DE LABORATÓRIO DE FÍSICA. Albuquerque, W. et al, 1980, Editora McGraw-Hill. 9. PHYSICS LABORATORY MANUAL. Loyd, David H.; 2nd edition, 1997, Brooks Cole. 8. CRONOGRAMA DE ATIVIDADES DIA ATIVIDADE 21/11/16 Apresentação do programada disciplina; Oscilações: definição 23/11/16 SEMENTE /11/16 Oscilações: o oscilador harmônico simples; equação de movimento e suas soluções 30/11/16 Oscilações: a energia no movimento harmônico simples 05/12/16 Oscilações: o movimento harmônico simples e o movimento circular uniforme; 07/12/16 Oscilações: aplicações (o pêndulo simples; pêndulo físico, etc.) 12/12/16 Oscilações amortecidas: a equação de movimento e suas soluções 14/12/16 Oscilações amortecidas: Aplicações 19/12/16 Oscilações Forçadas; Exercícios 21/12/16 1ª Avaliação 09/01/17 Movimento Ondulatório: Propagação e tipos de ondas mecânicas 11/01/17 Movimento Ondulatório: Onda em uma corda tensa; a equação de onda 16/01/17 Movimento Ondulatório: a energia no movimento ondulatório; Interferência 18/01/17 Movimento Ondulatório: O princípio da superposição; Ondas estacionárias e ressonância 23/01/17 Ondas Sonoras: propriedades e propagação das ondas sonoras; nível de intensidade 25/01/17 Ondas Sonoras: Sistemas vibrantes e fontes sonoras 30/01/17 Ondas Sonoras: O efeito Doppler 01/02/17 Fluidos: densidade; pressão; fluidos em repouso; medidas de pressão; o Princípio de Pascal; o princípio de Arquimedes 06/02/17 Fluidos em movimento: fluidos ideais em movimento; a equação da continuidade; a equação de Bernoulli 08/02/17 Fluidos em movimento: aplicações 13/02/17 2ª Avaliação 15/02/17 Temperatura: equilíbrio térmico; a lei zero da termodinâmica 20/02/17 A a lei zero da termodinâmica: aplicações; Escalas; medição; dilatação

7 DIA ATIVIDADE 06/03/17 Calor: natureza do calor; transferência de calor; Capacidade térmica e calor específico 08/03/17 A primeira lei da termodinâmica 13/03/17 A primeira lei da termodinâmica: aplicações 15/03/17 Gases ideais: a equação de estado; trabalho realizado por um gás ideal; a energia interna 20/03/17 Teoria cinética: pressão, velocidade média quadrática; calores específicos molares de um gás ideal 22/03/17 Irreversibilidade dos processos macroscópicos; Entropia; A segunda lei da Termodinâmica 27/03/17 Máquinas térmicas; aplicações 29/03/17 Noções de Mecânica Estatística: a interpretação estatística da entropia 03/04/17 3ª Avaliação 05/04/17 Segunda Chamada 07/04/17 Entrega dos resultados * Datas que fazem parte do calendário Letivo, a serem negociadas para reposição. ** Segunda Chamada: de acordo com o artigo 99 do Regulamento do Ensino de Graduação da UFBA, atualizado em 20/09/2009, disponível no sítio Artigo 99 - Os trabalhos escolares para avaliações parciais de aprendizagem são obrigatórios, conferindo-se nota zero (0) ao aluno que não os fizer. Parágrafo 1º - O aluno que faltar ou não executar trabalho escolar, ao qual será atribuída nota para fins de aprovação ou reprovação, terá direito à segunda chamada, se a requerer ao professor responsável pela disciplina, até dois dias úteis após a sua realização, comprovando-se uma das seguintes situações: I - direito assegurado por legislação especifica; II motivo de saúde comprovado por atestado médico; III razão de força maior, a critério do professor responsável pela disciplina. Parágrafo 2º - A nota atribuída em segunda chamada substituirá a nota zero (0). Parágrafo 3º - A falta à segunda chamada implicará na manutenção automática e definitiva da nota zero (0). Parágrafo 4º - A avaliação da aprendizagem em segunda chamada será feita pelo próprio professor da turma, em horário por este designado, com, pelo menos, três (3) dias de antecedência,

8 consistindo na execução de trabalhos similares àqueles aplicados na primeira chamada. 9. ATENDIMENTO AO ESTUDANTES Instituto de Física Gabinete 517-D Quinto Andar Ramal: Página WEB da disciplina disponível em: