FÍSICA. Curso: Ciência da Computação

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Milena Maria dos Santos Alencar de Figueiredo
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Curso: Ciência da Computação FÍSICA Prof. Rafael Vinicius Tayette da Nobrega e-mail: rafael.

1 Curso: Ciência da Computação FÍSICA Prof. Rafael Vinicius Tayette da Nobrega site: 03 de dezembro de 2012.

2 APRESENTAÇÃO DO PROFESSOR Rafael Vinicius Tayette da Nobrega Professor efetivo do Instituto Federal de Minas Gerais - Campus: Formiga Formação: Bacharel em Física pela Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) Mestre em Engenharia Elétrica Área de concentração: Telecomunicações. Departamento de Engenharia Elétrica. Universidade de São Paulo (USP). Atual - Doutorando em Engenharia Elétrica. Área de concentração: Telecomunicações. Departamento de Engenharia Elétrica. Universidade de São Paulo (USP). site: rafael.nobrega@ifmg.edu.br Linhas de Pesquisa: Física da matéria condensada; Modelagem de nanodispositivos semicondutores; Dispositivos unidimensionais. 2

3 APRESENTAÇÃO DOS ALUNOS Cada aluno faça uma breve apresentação. 3

4 APRESENTAÇÃO DA DISCIPLINA EMENTA: 1. Cargas elétricas; 2. Campos elétricos; 3. Lei de Gauss; 4. Potencial elétrico; 5. Capacitância; 6. Corrente e resistência; 7. Circuitos; 8. Campos magnéticos; 9. Campos magnéticos produzidos por correntes; 10. Indução e indutância; 11. Oscilações eletromagnéticas e corrente alternada; 12. Equações de Maxwell. 4

5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Básica 1. D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, Fundamentos de Física Vol. 3 Eletromagnetismo, 8ª Ed., Rio de Janeiro: LTC, P. A. Tipler, G. Mosca, Física para cientistas e engenheiros Vol. 2, 6ª Ed., Rio de Janeiro: LTC, H. D. Young, R. A. Freedman, Física 3: Eletromagnetismo, 12ª Ed., São Paulo: Addison Wesley, Complementar 1. H. Moysés Nussenzveig, Curso de Física Básica 3: Eletromagnetismo, São Paulo: Edgard Blücher, R. D. Knight, Física: Uma abordagem estratégica: Eletricidade e Magnetismo, 2ª Ed., Porto Alegre: Bookman, R. Resnick, D. Halliday, K. Krane, Física 3, 4ª Ed., Rio de Janeiro: LTC,

6 AVALIAÇÃO O aluno será avaliado através de provas e trabalhos em classe e extraclasse, como segue: Tipo 3 avaliações de 25 pontos cada Listas de Exercícios Trabalho (Seminário) Pontuação 75 pontos 10 pontos 15 pontos Prova Substitutiva o aluno fará uma prova substitutiva referente a prova escrita com a menor nota das 3 avaliações. Exame (Recuperação) Uma avaliação no valor de 100 pontos de 6 todo o conteúdo da disciplina.

7 DATA DAS AVALIAÇÕES 1ª Prova Escrita: 14/01/ ª Prova Escrita: 04/03/ ª Prova Escrita: 15/04/2013. Prova substitutiva: 17/04/2013. Exame: 24/04/2013. Qualquer modificação nas datas das avaliações será necessário o consentimento de todos os alunos. 7

8 LISTAS DE EXERCÍCIOS As listas de exercícios deverão ser entregues na mesma data das avaliações e a média das listas representará 10% da média final. Listas entregues depois do prazo não terá o mesmo valor. 8

9 TRABALHO (SEMINÁRIO) Serão formados grupos de no máximo 4 pessoas. Vocês deverão escolher um tema dentre os temas da ementa: Com o tema escolhido, vocês irão procurar uma aplicação deste conceito no cotidiano e redigir uma monografia (de no máximo 10 páginas) e montar um seminário que será apresentado para a sala. Esta atividade representará 15% da média final. Os temas deverão ser definidos o mais rápido possível e informado para o professor para que não haja dois ou mais grupos com o mesmo tema. 9

10 O modelo da monografia estará disponível no site: bem como as datas de entrega de trabalho, data de avaliação, e etc. 10

11 MOTIVAÇÃO Estamos cercados por aparelhos que dependem da física do eletromagnetismo, que é a combinação de fenômenos elétricos e magnéticos; Esta física é responsável pelo funcionamento dos computadores, dos receptores de TV, do aparelhos de rádios, das lâmpadas dentre outros. 11

12 Esta física também explica muitos fenômenos naturais; não só mantém coesos todos os átomos e moléculas do mundo, mas também produz o relâmpago, a aurora e o arco-íris. 12

13 A física do eletromagnetismo foi estudada a primeira vez pelos filósofos da Grécia Antiga, que descobriram que se um pedaço de âmbar fosse friccionado e depois aproximado de pedaços de palha, esta seria atraída pelo âmbar. Hoje sabemos que a atração entre o âmbar e a palha se deve a uma força elétrica. Eletricidade -> elektron, nome grego do âmbar. Os filósofos gregos também descobriram que se um certo tipo de pedra (um imã natural) é aproximado de pedacinhos de ferro, o ferro será atraído pela pedra. Hoje sabemos que a atração entre o imã e a pedra se deve a uma força magnética. Magnetismo -> minério chamado magnetite que possuía a propriedade de atrair objetos ferrosos à distância. A partir desta origem modesta na Grécia Antiga, as ciências da eletricidade e do magnetismo se desenvolveram independentemente por muitos séculos. 13

Durante uma de suas aulas sobre o efeito térmico das correntes nos fios condutores, percebeu que ao

14 Em 1820 um novo fenômeno foi observado por acaso pelo físico dinamarquês Hans Christian Oersted ( ). Durante uma de suas aulas sobre o efeito térmico das correntes nos fios condutores, percebeu que ao passar uma corrente pelo fio uma agulha magnética próxima ao fio sofria uma influência. Investigando a fundo percebeu que ao se passar uma corrente elétrica por um fio um campo magnético é gerado ao seu redor. 14

Michael Faraday (1791-1867), físico inglês,

a constatação que culminou no casamento da

magnética ao redor de um fio gera uma corrente

Com estas descobertas, muitos motores foram

15 Michael Faraday ( ), físico inglês, descobriu onze anos depois de Oersted ter feito a constatação que culminou no casamento da eletricidade com o magnetismo, que a variação magnética ao redor de um fio gera uma corrente neste. Com estas descobertas, muitos motores foram construídos e outras maneiras de gerar movimento através da eletricidade foram inventadas. Efeito Motor 15

16 Em meados dos século XIX, James Clerk Maxwell colocou as idéias de Faraday em forma matemática, introduziu muitas idéias próprias e estabeleceu uma base teórica sólida para o eletromagnetismo. Maxwell, mostrou também que a luz é uma onda eletromagnética. Consolidando assim, o eletromagnetismo com a óptica. 16

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