PROGRAMA DE DISCIPLINA
CÓDIGO
FIS218
Carga Horária
Teórica
60h
Prática
30h
Total
90h
DISCIPLINA:
ONDAS, SOM E LUZ
Créditos
4
2
6
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
Cursos Atendidos
Licenciatura em Física
Licenciatura em Matemática
Pré-Requisitos
FIS217
EMENTA
Oscilações e movimento harmônico simples. Amortecimento e ressonância. Oscilador acústico (ressonador de
Helmholtz). Oscilador elétrico (circuito RLC). Ondas mecânicas. Ondas transversais e ondas longitudinais.
Cinemática do movimento ondulatório. Ondas em cordas. Velocidade de onda numa corda esticada. Propagação
de energia e momento. Ondas harmônicas. Superposição e interferência de ondas. Formação de ondas
estacionárias numa corda finita. Modos normais. Som. Ondas de pressão e ondas de deslocamento. Intensidade
sonora. Nível de intensidade sonora. Interferência de fonte dupla. Batimentos. Fisiologia da percepção sonora.
Altura e timbre de um som. Efeito Doppler. Luz como fenômeno ondulatório. Equações de Maxwell e equação de
onda eletromagnética. Velocidade da onda eletromagnética. Propagação de energia e momento por uma onda
eletromagnética. Vetor de Poynting, intensidade e pressão da radiação. Polarização da luz. Interferência luminosa.
Difração da luz.
OBJETIVOS
Proporcionar aos alunos conhecimento teórico e prático sobre os fenômenos e a teoria relacionados a oscilações e
a ondas materiais e eletromagnéticas, numa perspectiva unificadora. Apresentar aos alunos a íntima relação entre
a física das oscilações e das ondas e a teoria matemática das equações diferenciais ordinárias e a derivadas
parciais, introduzindo-os à Física Matemática. Habilitar os alunos a transpor o conhecimento científico da
disciplina para atividades compreensíveis no nível médio de ensino.
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
Teoria
1. Movimento Harmônico Simples (MHS)
1.1 Força Restauradora e MHS
1.2 Análise cinemática do MHS
1.3 Energia no MHS
2. Amortecimento e Ressonância
2.1 Força dissipativa linear e Movimento Harmônico Amortecido (MHA)
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2.2 Análise do MHA
2.3 Movimento Harmônico Forçado
2.4 Ressonância
3. Outros exemplos físicos de osciladores harmônicos.
3.1 Pêndulo ideal e pequenas oscilações.
3.2 Ressonador de Helmholtz
3.3 Circuito RLC
4. Ondas
4.1 Tipos de ondas
4.2 Ondas numa corda
4.3 Equação de onda
4.4 Transmissão de energia numa onda
4.5 Superposição de ondas harmônicas
4.6 Ondas estacionárias numa corda
4.7 Ressonância e modos normais
5. Som
5.1 Ondas sonoras
5.2 Intensidade sonora
5.3 Ondas sonoras estacionárias
5.4 Batimentos, tom e timbre
5.5 Efeito Doppler
6. Natureza eletromagnética da luz
6.1. Equações de Maxwell e ondas eletromagnéticas
6.2. Propagação de energia e de momento por uma onda eletromagnética
6.3. Polarização da luz
7. Interferência e Difração
7.1. Interferência de ondas
7.2. Películas Delgadas
7.3. O Interferômetro de Michelson
7.4. Figuras de Interferência
7.5. Difração de Fraunhofer e Difração de Fresnel
7.6. Figuras de Difração
7.7 Medidas óticas
Prática
-
Determinação da constante elástica de uma mola pelo período de um oscilador massa-mola.
Estudo da equação horária de um ressonador de Helmholtz.
Curva de ressonância de um ressonador de Helmholtz.
Modos normais de vibração de uma corda.
Modos normais de vibração em um tubo de ar.
Batimento.
Tom e timbre musicais.
Polarização da luz.
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-
Lei de Malus.
Interferência de fenda dupla
Difração de Fraunhofer
Rede de difração.
METODOLOGIA DE ENSINO E AVALIAÇÃO
Aulas expositivas interativas e atividades teóricas e práticas, individuais ou em grupo, como leitura e discussão de
textos, estudos dirigidos, exercícios e aplicações, produção de textos, elaboração e apresentação de seminários,
debates, atividades práticas, pesquisas de campo, observação de ambientes educacionais, análise de filmes e
outras atividades que visam desenvolver o aluno como sujeito de sua aprendizagem.
A parte prática em laboratório consiste na realização de experimentos e demonstrações e na elaboração de
relatórios e trabalhos. Disponibilização de objetos de aprendizagem com exposições ou atividades interativas
relacionadas aos conteúdos das aulas teóricas e práticas.
Considerando a avaliação um processo formativo, ela será processual, levando em conta a participação, o
envolvimento e o aproveitamento do aluno nas atividades de ensino-aprendizagem. De acordo com as Normas
Acadêmicas do IFBA, a avaliação em cada disciplina compreende a apuração da frequência às aulas e a
verificação do aproveitamento através da atribuição de três notas (de zero a dez) a avaliações parciais e a um
exame final, nas formas definidas pelo professor no plano de curso. Será aprovado o aluno que tiver frequência
maior ou igual a 75% e média final maior ou igual a 5,0. A média final é calculada atribuindo-se peso 2 para a
média (aritmética ou ponderada) das avaliações parciais e peso 1 para o exame final. O aluno que obtiver nota
maior ou igual a 7,0 nas avaliações parciais estará dispensado do exame final.
RECURSOS UTILIZADOS
Quadro branco e marcadores, computador e projetor, material impresso (apostilas, listas de exercícios etc.) para aulas presenciais.
Sala virtual da disciplina no Ambiente Virtual de Aprendizagem do IFBA (MOODLE) para disponibilização de material didático
e acompanhamento das atividades de ensino-aprendizagem e interação entre os participantes do curso.
Laboratório didático de física para realização de atividades práticas e experimentos.
PRÁTICA DE ENSINO
A prática de ensino está presente nesta disciplina em atividades executadas pelos alunos sob a orientação do professor envolvendo
i) a observação e a crítica de materiais didáticos relacionados aos conceitos discutidos na disciplina (leitura e crítica de livros-texto
do ensino médio; coleta, investigação e crítica de objetos de aprendizagem).
ii) a elaboração de material didático ou roteiros de atividades práticas e experimentos ou banco de questões sobre os temas da
disciplina para aplicação na Educação Básica e contextualizando-os no universo do educando.
iii) a elaboração e apresentação de seminários e mini-aulas sobre os temas da disciplina.
A dedicação do aluno à atuação e reflexão sobre a prática docente corresponde nesta disciplina à carga de 30 horas semestrais
em aulas e outras atividades.
BIBLIOGRAFIA BÁSICA:
HALLIDAY, David; RESNICK, Robert e KRANE, Keneth. Fundamentos de Física. vol. 2. 4ª edição LTC.
IFBA – Câmpus Salvador. Programa da disciplina FIS218.
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HALLIDAY, David; RESNICK, Robert e KRANE, Keneth. Fundamentos de Física. vol. 4. 4ª edição LTC.
KELLER, Frederick J., GETTYS, W. Edwards & SKOVE, Malcolm J. FÍSICA - Volume 2. São Paulo: Makron Books do
Brasil, 1997.
YOUNG, Hugh D. e FREEDMAN, Roger A. Sears & Zemansky Física II – Termodinâmica e Ondas. São Paulo:
Addison Wesley, 2008.
YOUNG, Hugh D. e FREEDMAN, Roger A. Sears & Zemansky Física IV – Ótica e Física Moderna. São Paulo:
Addison Wesley, 2008.
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR:
BARTHEM, Ricardo. A Luz - Coleção Temas Atuais de Física, SBF. São Paulo: Editora Livraria da Física.
CAMPOS, A. A., ALVES, E. S. e SPEZIALI, N. L. Física Experimental Básica na Universidade. Belo Horizonte:
Editora UFMG.
CARVALHO, Regina Pinto de. Microondas - Coleção Temas Atuais de Física / SBF. São Paulo: Editora Livraria da
Física, 1a. ed. 2005.
DORIA, Mauro M. e MARINHO, Francioli. Ondas e Bits - Coleção Temas Atuais de Física / SBF. São Paulo: Editora
Livraria da Física, 1a. ed. 2006.
FRENCH, A. P..Vibrações e Ondas. Brasília: Ed. Universidade de Brasília, 2001.
NUSSENZVEIG, H. Moysés. Curso de Física Básica - 2 Fluidos, Oscilações e Ondas, Calor. São Paulo: Edgard Blücher.
NUSSENZVEIG, H. Moysés. Curso de Física Básica – 4: Ótica, Relatividade e Física Quântica. São Paulo: Edgard
Blücher.
OKUNO, Emico e VILELA, Maria Aparecida Constantino. Radiação ultravioleta: características e efeitos - Coleção
Temas Atuais de Física / SBF. São Paulo: Editora Livraria da Física, 1a. ed. 2005.
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