FIS 121 - FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL
I-E
| Ementa | Bibliografia
| Conteúdo Programático |
Ementa:
Estuda-se, a nível básico, a mecânica newtoniana,
enfocando-se a cinemática e a dinâmica das partículas
e dos corpos e as leis de conservação e de interação
gravitacional. Discutem-se as transformações entre sistemas
de referência e a mecânica relativística. Visa introduzir
ao estudante o método científico, familiarizando-o com os
métodos de medida, fornecendo-lhes os conhecimentos da mecânica
clássica, desde o movimento de uma e duas dimensões, passando
por dinâmica, cinemática e dinâmica de rotação
e estática até gravitação, tão necessárias
para a sua formação básica. No laboratório,
ele observa, mede, analisa e comprova fenômenos da natureza. Em
aulas teóricas e de exercícios, os conceitos envolvidos
são fixados e estendidos a outros fenômenos que complementam
o conteúdo da disciplina.
Objetivos :
Dar ao aluno uma visão preliminar
da mecânica clássica de tal modo que ele reconheça
as idéias básicas nas quais ela está baseada, por
exemplo, as leis de Newton e as leis de conservação.
Metodologia :
O curso é ministrado em 4 horas
de aulas teóricas complementadas com exercícios e 2 horas
de laboratório. A avaliação é feita através
de três provas teóricas e mais duas de laboratório.
Volta
Bibliografia Principal:
Teoria:
HALLIDAY, D; RESNICK, R. WALKER, J.,2006; Fundamentos de Física
- Mecânica, Vol 1, 7ª ed. LTC - Livros Técnicos e Científicos
Editora, 358 pp.
HALLYDAY, D.; RESNICK, R.; KRANE, K.S., Física 1, 5ª Ed. LTC
– Livros Técnicos e Científicos Editora, 2002 - Rio de Janeiro
MCKELVEY, J. P.; GROTCH, H.. Física, vol. 1. Harper & Row do
Brasil, 1979
TIPLER, PAUL A; Física vol. 1 – 4ª ed. LTC – Livros Técnicos
e Científicos Editora, 2000 - Rio de Janeiro
Outros livros recomendados:
NUSSENZVEIG, H. M. Curso de Física Básica, vol. 1, 3ª
ed., 1997 - Editora Edgard Blücher Ltda.
ALONSO, M. S. e FINN, E. S., Física, vol. 1. - Pearson Brasil
SERWAY, R. A . – Física 1, 3ª Ed. LTC – Livros Técnicos
e Científicos Editora, 1996 - Rio de Janeiro
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Conteúdo
Programático: [ PDF
]
Parte Teórica:
Cálculo Vetorial. Adição de vetores, método
geométrico. Adição de vetores, método analítico.
Multiplicação de vetores. Vetores unitários.
Cinemática da Partícula. Deslocamento e velocidade média.
Conceito de velocidade e aceleração instantânea como
processo limite. Movimento unidimensional – aceleração constante.
Corpos em queda livre. Movimento no plano com aceleração
constante. Movimento de um projétil. Movimento circular uniforme.
Velocidade e aceleração relativas.
Dinâmica da Partícula. Forças básicas
da natureza. Leis de Newton. Sistema de unidades mecânicas. Algumas
aplicações das leis de Newton. Dinâmica do movimento
circular. Referencial acelerado e forças de inércia. Utilização
das leis de Newton em referenciais não inerciais. Os princípios
da Relatividade de Galileu e Einstein.
Trabalho, Energia e Conservação da Energia - Trabalho
realizado por uma força constante. Trabalho de uma força
variável – casos unidimensional e bidimensional. Energia cinética
e Teorema do trabalho–Energia. Potência Forças conservativas.
Energia potencial. Sistemas conservativos unidimensionais, bi e tridimensionais.
Forças não conservativas e a conservação de
energia.
Momento Linear e Conservação do Momento Linear.
Centro de massa. Movimento do centro de massa. Momento linear de uma partícula
e de um sistema de partículas. Conservação do momento
linear. Algumas aplicações do princípio de conservação
do momento linear. Sistemas de massa variável. Impulso e momento
linear. Colisões em uma, duas e três dimensões.
Cinemática e Dinâmica do Corpo Rígido –
As variáveis cinemáticas de rotação. Rotação
com aceleração angular constante. Grandezas vetoriais na
rotação. Relação entre cinemática linear
e cinemática angular de uma partícula em movimento circular
– formas escalar e vetorial. Momento de inércia. Torque sobre uma
partícula e de um sistema de partículas. Energia cinética
de rotação de um corpo rígido. Movimento combinado
de translação e rotação de um corpo rígido.
Rolamento sem e com deslizamento. Momento angular e velocidade angular.
Conservação do momento angular.
Equilíbrio dos corpos rígidos - Centro de gravidade.
Equilíbrio estável, instável e indiferente dos corpos
rígidos em um campo gravitacional.
Teoria da Gravitação. As leis de Kepler. A lei
da gravitação de Newton. Energia potencial gravitacional.
O campo gravitacional. Movimento de planetas e satélites.
Parte Experimental:
Teoria de erros. Medidas físicas. Máquinas simples. Distribuições
aleatórias. Equilíbrio estático de uma barra. Análise
de uma experiência I; Análise de uma experiência II.
Elasticidade de uma mola espiral. Pêndulo simples. Pêndulo
físico. Movimento de rotação.
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