Universidade Federal do Espírito Santo
Centro de Ciências Exatas
Departamento de Física
Av. Fernando Ferrari s/n - Campus Goiabeiras - 29060-900 Vitória - ES - Brasil
Fone: (++55-27) 335-2482/335-2832
Fax: (++55-27) 335-2823/335-2460
http://www.cce.ufes.br/dfis
E- mail: [email protected] / [email protected]
CURSO: ENGENHARIA MECÂNICA
DISCIPLINA: FUNDAMENTOS DA MECÂNICA CLÁSSICA - CÓDIGO: FIS-03361
Carga Horária Semanal: 06 (Teoria 03; Exercício 03; Laboratório 0)
Carga Horária Semestral: 90 - Créditos: 04
EMENTA: As leis físicas. Análise dimensional. Estática. cinemática e dinâmica da partícula. Conservação do
momento linear. Trabalho e energia. Conservação da energia mecânica. Momento angular e torque.
Campo gravitacional. Física Ondulatória.
PROGRAMA
MOVIMENTO RETILÍNEO: Movimento. Vetor Posição, Vetor Deslocamento. Vetor Velocidade Média,
Vetor Velocidade Instantânea. Vetor Aceleração Média e Instantânea. Equações de Movimento
(Aceleração Constante). Corpos em Queda Livre.
MOVIMENTO NO PLANO: Vetor Posição, Deslocamento. Vetor Velocidade Média e Instantânea. Vetor
Aceleração Média e Instantânea. Mudança de Referencial. Movimento de um Projétil. Movimento
Circular Uniforme. Movimento Relativo.
FORÇA E MOVIMENTO: Primeira Lei de Newton. Força, Massa e Aceleração. Segunda Lei de Newton.
Terceira Lei de Newton. Massa, Peso, Unidades. Atrito. Leis do Atrito. Dinâmica do Movimento Circular
Uniforme. Classificação de Forças. Referenciais não Inerciais. Mecânica Clássica, Relativística e Quântica.
TRABALHO E ENERGIA: Movimento em uma Dimensão com Força Constante Variável. Movimento em
Duas Dimensões. Trabalho Realizado pela Força de Restauração em uma Mola. Energia Cinética e o
Teorema Trabalho-Energia. Potência.
CONSERVAÇÃO DE ENERGIA: Leis de Conservação. Energia Potencial. Forças Conservativas e
Dissipativas. A Curva de energia Potencial. A Conservação de Energia. Massa e Energia.
SISTEMAS DE PARTÍCULAS: Centro de Massa. A Segunda Lei de Newton para um Sistema de Partículas.
Movimento do Centro de Massa. Momento Linear. Momento Linear do Sistema de Partículas.
Conservação do Momento Linear e a Segunda Lei de Newton. Sistemas de Massa Variável.
COLISÕES: O que é uma Colisão. Tipos de Colisão. Impulso. Momento Linear. A Conservação do
Momento Linear nas Colisões. A Conservação de Energia. Colisões Elásticas em Uma e Duas Dimensões.
MOVIMENTO DE ROTAÇÃO: As Grandezas no Movimento de Rotação. O uso de Grandezas Vetoriais no
Movimento de Rotação. Rotação com Aceleração Angular Constante. Grandezas Lineares e Angulares.
Energia Cinética de Rotação - Momento de Inércia. Torque, Momento angular. A Segunda lei de Newton
na Rotação. Trabalho, Potência. Teorema Trabalho - Energia Cinética. Sistemas de Partículas. Corpo
Rígido - Movimento de Rotação e Translação. Conservação do Momento Angular. O Movimento de
Precessão do Pião.
CAMPO GRAVITACIONAL: Introdução. A Lei de Newton de Gravitação. A Constante Gravitacional G. A
Gravidade e o Princípio de Superposição. A Gravidade nas vizinhanças de Superfície Terrestre. Energia
Potencial Gravitacional. Planetas, Satélites e a Lei de Kepler.
OSCILAÇÕES: O Movimento Harmônico. Oscilador Harmônico Simples. Energia no Movimento
Harmônico. Movimento Harmônico Simples e Movimento Circular Uniforme. Superposição de
Movimentos Harmônicos. Movimento Harmônico Amortecido. Oscilações Forçadas - Ressonância.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
•
Halliday, D. & Resnick, R. Fundamentos de Física. R J: Livros Técnicos e Científicos, 1991. v. 1 e 2.
•
Eisberg, R. M & Lerner, L. S. Física. São Paulo: McGraw -Hill, 1982. V. 1 e 2.
•
Tripler, P. Física. Guanabara Dois Editora, 1985, v. 1
•
Kittel, C. Knight, W. & Ruderman, M. Curso de Física de Berkeley-Mecânica. Edgard Blücher Ltda, 1973. v.1
Universidade Federal do Espírito Santo
Centro de Ciências Exatas
Departamento de Física
Av. Fernando Ferrari s/n - Campus Goiabeiras - 29060-900 Vitória - ES - Brasil
Fone: (++55-27) 335-2482/335-2832
Fax: (++55-27) 335-2823/335-2460
http://www.cce.ufes.br/dfis
E- mail: [email protected] / [email protected]
CURSO: ENGENHARIA MECÂNICA
DISCIPLINA: LABORATÓRIO DE FÍSICA - CÓDIGO: FIS-03364
Carga Horária Semanal: 03 (Teoria 0; Exercício 0; Laboratório 03)
Carga Horária Semestral: 45 - Créditos: 01
EMENTA: Medidas, grandezas físicas e erros. Estática, cinemática e dinâmica da partícula. Pêndulo
simples. Movimento harmônico simples. Choque elástico no plano. Conservação da quantidade de
movimento linear e da energia cinética. Movimento de rotação acelerado.
PROGRAMA
INTRODUÇÃO AO TRATAMENTO DE DADOS EM FÍSICA EXPERIMENTAL
Erros, desvios e incertezas nas medidas.
Propagação de incertezas.
Construção de gráficos e sua interpretação.
Gráficos em papel milimetrado e papel mono -log.
TEMAS ABORDADOS NAS EXPERIÊNCIAS
Composição de forças.
Movimento uniforme.
Movimento com aceleração constante.
Segunda Lei de Newton.
Colisões.
Conservação do momento linear.
Balanço energético.
Dinâmica da rotação.
Momento de inércia.
Lei de Hooke.
Movimento harmônico simples.
Movimento harmônico amortecido.
EXPERIÊNCIAS SUPLEMENTARES
Dilatação térmica.
Condutividade térmica.
Equivalente mecânico do calor.
Capacidade térmica e calor específico.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
•
Apostila da disciplina, contendo uma introdução ao tratamento de dados e os roteiros das
experiências
•
Halliday, D. & Resnick, R. Fundamentos de Física. RJ, Livros Técnicos e Científicos, 1991. v. 1 e 2.
§
Sugestão em nível mais avançado:
Helene, O. A. M. & Vanin, V. R. Tratamento Estatístico de Dados em Física Experimental. São
Paulo, Editora Edgard Blücher Ltda, 1981.
Livro texto adotado no ciclo básico:
Universidade Federal do Espírito Santo
Centro de Ciências Exatas
Departamento de Física
Av. Fernando F errari s/n - Campus Goiabeiras - 29060-900 Vitória - ES - Brasil
Fone: (++55-27) 335-2482/335-2832
Fax: (++55-27) 335-2823/335-2460
http://www.cce.ufes.br/dfis
E- mail: [email protected] / [email protected]
CURSO: ENGENHARIA MECÂNICA
DISCIPLINA: ÓTICA E INTRODUÇÃO A FÍSICA MODERNA - CÓDIGO: FIS-03367
Carga Horária Semanal: 04 (Teoria 02; Exercício 02; Laboratório 0)
Carga Horária Semestral: 60 - Créditos: 03
EMENTA: Ondas eletromagnéticas. Reflexão e refração da luz. Interferência e difração.
Polarização. Relatividade. Física nuclear. Física quântica e teoria atômica.
PROGRAMA
ONDAS ELETROMAGNÉTICAS: As Equações de Maxwell e a Luz. Onda Eletromagnética Progressiva.
Transporte de Energia e Vetor de Poyinting. Pressão da Radiação. Energia Armazenada.
ÓPTICA GEOMÉTRICA: Reflexão e Refração. Reflexão Interna Total. Fibras Óticas.
INTERFERÊNCIA: Interferência e Difração. Experiência de Young. Coerência. Intensidade para
Interferência em Fenda Dupla. Interferência em Película Delgada.
DIFRAÇÃO: Difração em Fenda Única – Localização de Mínimos, Intensidade. Difração em Orifício
Circular – Poder de Resolução. Fendas Múltiplas. Redes de Difração - Dispersão, Poder de Resolução.
POLARIZAÇÃO: Polarização Linear. Placas Polarizadas. Lei de Brewster. Lei de Malus. Dupla Reflexão.
Polarização Circular. Momento angular de um Espelhamento.
RELATIVIDADE: Postulados da Relatividade. Velocidade Limite – Experiência de Bertozzi. Medida de um
Evento. Eventos Simultâneos. A Relatividade do Tempo. A Relatividade do Comprimento.
Transformação de Lorentz. Transformação da Velocidade. Efeito Doppler.
FÍSICA QUÂNTICA: Radiação da Cavidade. Efeito Fotoelétrico. Efeito Compton. Hipótese de de Broglie.
As Experiências de Davisson - Germer e G. P. Thomson. Dualidade Partícula-Onda. Função de Onda.
Função de Onda e a Probabilidade, Estados de Energia. Princípio da Incerteza de Heisenberg.
TEORIA ATÔMICA: Estrutura Atômica. O Átomo de Bohr. A Função de Onda e o Átomo de Hidrogênio.
A Equação de Schrödinger e o Átomo de Hidrogênio. As Energias dos Estados do Átomo de Hidrogênio.
A Experiência de Stern-Gerlach - O Spin. Laser.
FÍSICA NUCLEAR: Propriedades Nucleares. Decaimento Radioativo. Dosagem de Radiação. Proteção
Radiológica. Fusão Nuclear. Fusão Termonuclear. Fusão por meio de Laser.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Livro Texto:
•
Halliday, D. & Resnick, R. Fundamentos de Física. RJ: Livros Técnicos e Científicos, 1991. v. 4.
Apoio:
•
Hudson, A. Nelson, R. University Physics. USA: Sanders College Pub., 1990.
•
Eisber R., Resnick, R. Física Quântica. Rio de Janeiro: Editora Campos Ltda., 1979. v. 4