CURSO: Engenharia Civil DISCIPLINA: Tópicos de Física Geral e Experimental PROFº: MSc. Demetrius Leão 1
O que aprenderemos nessa disciplina? Teoria: Física da Antiguidade. Modelos planetários (Ptolomeu e Copérnico). Física da Renascença. Galileu, Newton e a Revolução Científica. Física e Revolução Industrial. Einstein, Planck e a Física Moderna. Física e Época Contemporânea. Física e Sociedade. Prática: Experimentos, desenvolvimentos, demonstrações, discussão de problemas e seminários em Física Geral e Experimental. 2
Avaliação NP1 (Avaliação 1): 10 pontos Laboratório (Lab) 3,00 pontos; Estudos dirigidos (ED) e trabalhos 2,0 pontos; Avaliação Individual Escrita (AIE) 5,0 pontos NP1 = Lab + ED + AIE 3
Avaliação NP2 (Avaliação 2): 10 pontos Laboratório (Lab) 3,00 pontos; Estudos dirigidos (ED) e trabalhos 2,0 pontos; Seminários (Sem) 5,0 pontos NP2 = Lab + LE + Sem 4
Critérios para aprovação Será aprovado sem a necessidade de qualquer outra atividade avaliativa, o aluno que obtiver frequência mínima em 75% das aulas e Média Semestral (MS) igual ou superior a 7,0 (Sete). MS = (NP1 + NP2)/2 Se a MS for menor que 7,0 (Sete), o aluno será submetido a um exame (onde será abordado todo conteúdo ministrado no semestre), quando lhe será atribuída uma nota EX. Nesse caso, a Média Final (MF) da disciplina será a média aritmética simples entre MS e EX. Assim: MF = (MS + EX)/2 Se a MF for igual ou maior que 5,0 (Cinco), o aluno estará aprovado na disciplina. Se a MF for menor que 5,0 (Cinco) o aluno estará reprovado na disciplina e ficará sujeito ao regime de dependência da disciplina. 5
O QUE É A FÍSICA? Física é a ciência que estuda a natureza em seus aspectos mais gerais. O termo vem do grego φύσις (physiké), que significa natureza. Atualmente, é dificílimo definir qual o campo de atuação da física, pois ela aparece em diferentes campos do conhecimento que, à primeira vista, parecem completamente descorrelacionados. 6
A FÍSICA NA ENGENHARIA... A função da engenharia é a de criar coisas e, independente da engenharia (elétrica, mecânica, etc), a física está presente. A física é aplicada na engenharia civil, por exemplo, em construções. É preciso calcular a força aplicada nas vigas, a pressão de fluidos em condutos, resistência mecânica e etc. Devemos entender a física como uma ferramenta de trabalho 7 do engenheiro.
QUE HABILIDADES DEVO DESENVOLVER COMO UNIVERSITÁRIO? Organização e ritmo de estudos (individual e coletiva, em pequenos grupos). Autonomia para estudar conceitos de matemática e física básica essenciais para o desenvolvimento de cálculos e situações problema. Maturidade (em sentido amplo): Aproveitamento das aulas, cooperação com andamento das aulas durante momentos de exposição de assuntos; Independência para buscar conhecimentos além daqueles que são repassados em sala; 8
ACOMPANHE A DISCIPLINA PELA INTERNET Página com as aulas e listas de exercícios: Palavra-chave no Google: A Física tá complicada? http://simplephysicsbr.wordpress.com/ E-mail: demetriusleao0@gmail.com 9
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CURSO: Engenharia Civil DISCIPLINA: Tópicos de Física Geral e Experimental PROFº: MSc. Demetrius Leão 11
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Como efetuar cálculos com números grandes demais? 13
Como efetuar cálculos com números grandes demais? A Galáxia de Andrômeda está a uma distância de 2,54 milhões de ano-luz da Terra. 14
Ou... como efetuar cálculos com números pequenos demais? O raio do átomo de hidrogênio é estimado em 0,000000000025 m. 15
A Notação Científica Efetuar cálculos com números com muitos algarismos é mais trabalhoso e acarreta maior probabilidade de erros. É conveniente simplificar a forma de representar esses números. Para isso é usada a NOTAÇÃO CIENTÍFICA. 16
A Notação Científica A Notação Científica utiliza-se de potências de 10 para manipular números como estes. 17
NOTAÇÃO CIENTÍFICA Qual será a representação de um número em notação Científica? n = a.10 n Vejamos alguns exemplos: 200 = 2.10 2 5.800.000 = 5,8.10 6 3.400.000.000 = 3,4.10 9 9.450. 000. 000. 000. 000 = 9,45.10 15 0,0000000085 = 8,5.10-9 18
REGRA PRÁTICA: Números maiores que 1 Deslocamos a vírgula para a esquerda até atingirmos o primeiro algarismo do número. O número de casas deslocadas para a esquerda corresponderá ao expoente positivo da potência de 10. Exemplos: 2000 = 2.10 3 762500 = 7,625.10 5 NOTAÇÃO CIENTÍFICA 19
Números menores que 1 Deslocamos a vírgula para a direita até atingirmos o primeiro algarismo diferente de zero. O número de casas deslocadas para a direita corresponderá ao expoente negativo da potência de 10. Exemplos: NOTAÇÃO CIENTÍFICA 0,0008 = 8.10-4 0,000000345 = 3,45.10-7 805 = 312 = 7924,5 = 0,42 = 0,036 = 20
NOTAÇÃO CIENTÍFICA Observações importantes Obs: A notação científica exige que o número a que multiplica a potência de 10 seja um número que esteja compreendido entre 1 e 10 (1 a < 10). Assim, o número 44.10 3 deve ser escrito como 4,4.10 4 e o número 37.10-6 deve ser escrito como 3,7.10-5 Exemplo: 48,5.10 2 0,85.10-3 492,5. 10-3 21
Múltiplos e submúltiplos 22
Operações com notação científica MULTIPLICAÇÃO Multiplicamos os números sem expoente, mantemos a potência de base 10 e somamos os expoentes de cada uma. Exemplo: (4,3. 10 3 ). (7. 10 2 ) = (4,3. 7). 10 (3+2) = 30,1. 10 5 23
Operações com notação científica DIVISÃO Dividimos os números sem expoente, mantemos a potência de base 10 e subtraímos os expoentes. Exemplo: 6. 10 3 8,2. 10 2 =(6/8,2). 10 (3-2) = 0,73. 10 1 24
Operações com notação científica ADIÇÃO Para somar números escritos em notação científica, é necessário que o expoente seja o mesmo. Se não o for temos que transformar uma das potências para que o seu expoente seja igual ao da outra. Exemplo: (5. 10 4 ) + (7,1. 10 2 ) = (5. 10 4 ) + (0,071. 10 4 ) = (5 + 0,071). 10 4 = 5,071. 10 4 25
Operações com notação científica SUBTRAÇÃO Na subtração também é necessário que o expoente seja o mesmo. O procedimento é igual ao da soma. Exemplo: (7,7. 10 6 ) - (2,5. 10 3 ) = (7,7. 10 6 ) - (0,0025. 10 6 ) = (7,7-0,0025). 10 6 = 7,6975. 10 6 26
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