CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA AGROALIMENTAR UNIDADE ACADÊMICA DE AGRONOMIA E TECNOLOGIA AGROALIMENTAR CAMPUS DE POMBAL DISCILPLINA: Física I PRÉ-REQUISITO: Cálculo I CRÉDITOS: 04 CARGA HORÁRIA: 60 horas CURSO(S) A QUE A DISCIPLINA É OFERTADA: Eng. de Alimentos / Eng. Ambiental/Eng. Civil PROFESSOR: Bruno Farias da Silva Email: bruno.farias@ufcg.edu.br PERÍODO: 2018.1 PLANO DE CURSO 1. EMENTA Conceitos e operações básicas relativas à cinemática dos movimentos e análise gráfica, dinâmica dos movimentos de translação; leis de Newton e suas aplicações; conservação de energia; sistemas de partículas, impulso e colisões; rotação de corpos rígidos e dinâmica do movimento de rotação; Equilíbrio. 2. OBJETIVOS 2.1. Geral Dominar os princípios gerais e fundamentos da Física, familiarizando-se, sobretudo, com os conceitos da mecânica clássica de modo a desenvolver a competência e habilidade em descrever e explicar fenômenos naturais; diagnosticar, formular e encaminhar a solução de problemas físicos fazendo uso do ferramental matemático apropriado. 2.2. Específicos Identificar fenômenos explicados através da Mecânica Newtoniana; Utilizar o modelo simplificado de dinâmica e estática da partícula na explicação dos fenômenos;
Utilizar o modelo de corpo rígido, sistema de partículas, quando não for possível utilizar o modelo simplificado na explicação dos fenômenos; Aplicar esta teoria de forma sistemática a fim de resolver problemas de Mecânica.. 3. CONTEÚDO PROGRAMÁTICO I Unidade Temática 1. VETORES 1.1 - Definição de vetores e representação dos mesmos 1.2 - Vetor deslocamento 1.3 - Vetores iguais e vetores opostos 1.4 - Adição vetorial 1.5 - Propriedades da adição vetorial 1.5.1 - Propriedade comutativa 1.5.2 - Propriedade associativa 1.6 - Métodos geométricos de adição vetorial 1.6.1 - Regra do polígono 1.6.2 - Regra do paralelogramo 1.7 - Decomposição de vetores 1.8 - Método analítico de adição vetorial 1.9 - Subtração vetorial 1.10 - Vetores unitários 1.11 - Coordenadas retangulares e coordenadas polares 1.12 - Multiplicação de vetores 1.12.1 - Multiplicação de um escalar por um vetor 1.12.2 - Produto escalar 1.12.3 - Produto vetorial 1.13 - Vetores em três dimensões 1.13.1 - Representação Gráfica 1.13.2 - Coordenadas esféricas. 2. MOVIMENTO EM UMA DIMENSÃO. 2.1. - Velocidade escalar, deslocamento 2.1.1 - definição de velocidade escalar 2.1.2 - definição de deslocamento 2.2. - Velocidade instantânea 2.2.1. - definição de velocidade instantânea - Equação geral 2.2.2. - Interpretação gráfica. 2.3. - Aceleração 2.3.1. - Definição de aceleração média 2.3.2. - Definição de aceleração instantânea 2.3.3. - Interpretação gráfica. 2.4. - Movimento uniforme ( M.U. ) 2.4.1 - Características do M.U. 2.4.2 - Equações do M.U. 2.4.3 - Análise gráfica do M.U. 2.5. - Movimento uniformemente variado ( M.U.V. ) 2.5.1 - Características do M.U.V. 2.5.2 - Equações do M.U.V. 2.5.3 - Análise gráfica do M.U.V. 2.5.4 - Movimento de queda livre.
3. MOVIMENTO EM DUAS E TRÊS DIMENSÕES. 3.1. - Movimento bidimensional 3.2. - Equações gerais para o movimento bidimensional 3.3. - Movimento de um projétil 3.3.1 - Equações para o Movimento de projéteis 3.3.2 - Análise do Movimento de um projétil 3.4. - Movimento Circular 3.4.1 - Aceleração Centrípeta 3.4.2 - Vetores unitários radiais e tangenciais 3.4.3 - Análise de Movimento Circular Uniforme. 3.5. - Movimento tridimensional 3.6. - Equações gerais do movimento tridimensional 3.6.1 - Equação de posição 3.6.2 - Equação de velocidade 3.6.3 - Equação de aceleração II Unidade Temática 4. AS LEIS DE NEWTON. 4.1.- Primeira lei de Newton: lei da inércia 4.2.- Força, massa e a segunda lei de Newton 4.3.- A força da gravidade: o peso 4.4.- Terceira lei de Newton: lei da ação e reação 5. APLICAÇÕES DAS LEIS DE NEWTON 4.5.- As forças da natureza 4.6.- O atrito 6. TRABALHO E ENERGIA 5.1.- Trabalho: movimento em uma dimensão com uma força constante. 5.2.- Trabalho: movimento em uma dimensão com uma força variável. 5.3.- Trabalho realizado por uma mola. 5.4.- Energia cinética 5.5.- Trabalho e Energia em três dimensões 5.6.- Potência 7. LEI DA CONSERVAÇÃO DA ENERGIA. 6.1.- Leis da conservação. 6.2.- A conservação da energia mecânica 6.3.- Energia potencial: alguns raciocínios. 6.4.- Definição da energia potencial. 6.5.- Forças conservativas e forças dissipativas. 6.6 - A conservação do trabalho-energia 6.7.- A Lei da conservação da energia 7. COLISÕES. 7.1.- Colisões em uma dimensão. 7.1.1.- Colisões elásticas. 7.1.2.- Colisões inelásticas 7.2.- Impulso e conservação do momento.
8. SISTEMAS DE PARTÍCULAS 7.1.- O centro de massa. 7.2.- A segunda lei de Newton para um sistema de partículas. 7.3.- Movimento do centro de massa de um sistema 7.4.- Momento linear 7.4.1.-O momento linear para um sistema de partículas. 7.4.2.- A conservação do momento linear. 7.4.3.- Energia cinética de um sistema de partículas. 9. ROTAÇÃO. 9.1.- As variáveis da rotação. 9.2.- Rotação com Aceleração Angular Constante. 9.3.- Energia Cinética de Rotação. 9.4.- Cálculo do Momento de Inércia. 9.5 Torque. 10. EQUILÍBRIO ESTÁTICO DE UM CORPO RÍGIDO. 10.1.- Condições de equilíbrio. 10.2.- O centro de gravidade. 10.3.- Alguns exemplos de equilíbrio estático. 10.4.- Estabilidade do equilíbrio. 4. METODOLOGIA DE ENSINO Aulas com exposição teórica e exercícios referentes ao assunto para ser resolvido e discutido em sala de aula. O professor disponibilizará para cópia, listas de exercícios que serão esclarecidas as dúvidas em horário de atendimento do professor e nas aulas que antecederem às provas. Materiais adicionais também serão disponibilizados para cópias. Leitura de textos científicos e de divulgação científica e discussões em grupo para construir o corpo básico de conhecimentos sobre a mecânica newtoniana. 5. RECURSO EMPREGADO O conteúdo programático será desenvolvido por meio de aulas teóricas, utilizando os recursos tradicionais: quadro branco, pincel, apostilas e livros indicados. Recursos áudio-visual, como, retro-projetor e data-show. 6. AVALIAÇÃO A avaliação será realizada de forma contínua e acumulativa. Serão realizadas ao longo do período 03 (três) atividades para verificar a aprendizagem, estas podem ser escritas ou orais (seminários). Tendo direito à prova de reposição o (a) aluno (a) que não comparecer a uma das três provas previstas. O (A) aluno (a) que atingir média maior ou igual a 7,0 será considerado aprovado por média. O (A) aluno (a) que tiver média maior ou inferior a 4,0 e inferior a 7,0 estará apto a fazer à prova final. O (A) aluno (a) que não conseguir uma média superior a 4,0
será considerado reprovado por média, exceto os casos de desistências, que será considerado reprovado por falta. 7. BIBLIOGRAFIA Bibliografia Básica SEARS, F. W., ZEMANSKY, M. W., Física I - Mecânica, 10ª ed., Addison Wesley. São Paulo/SP, 2003. SEARS, F. W., ZEMANSKY, M. W., Física II Termodinâmica e Ondas, 10ª ed., Addison Wesley. São Paulo/SP, 2003. TIPLER, P. A., MOSCA, G., Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica, vol. 1, 5ª ed., LTC, Rio de Janeiro/RJ, 2006. SERWAY, R. A.; JEWETT, J. W. Jr., Princípios da Física - Mecânica Clássica, vol. 1, 3ª ed., Thomson, São Paulo/SP, 2003. Bibliografia Complementar CHAVES, A., SAMPAIO, J. F., Física Básica: Mecânica, 1ª ed., LTC/LAB, Rio de Janeiro/RJ, 2007. NUSSENZVEIG, H. M., Curso de Física Básica - 1 Mecânica, 4ª ed., Edgard Blücher, São Paulo/SP, 2002. NUSSENZVEIG, H. M., Curso de Física Básica - 2 Fluidos, Oscilações e Ondas, Calor, 4ª ed.edgard Blücher, São Paulo/SP, 2002. HALLIDAY, D., RESNICK, R., Fundamentos de Física - Mecânica, vol. 1, 3ª ed., LTC, Rio de Janeiro/RJ, 1991. Prof. Dr. Bruno Farias da Silva Professor responsável SIAPE 2578718