Licenciatura em Eng. Electrotécnica Ano Lectivo 2013/ 2014 Ficha de Unidade Curricular Unidade Curricular FÍSICA GERAL Ramo(s) Formação comum Natureza Curricular Ciências de Base Ano 1º Semestre Área Científica ECTS 1º Horas de Contacto Tipo de Actividade Teórico Teórico - Prático Prático / Laboratorial Orientação Tutória Projecto Física 4,5 Horas de Trabalho não Acompanhado Horas Semanais Total de Horas 1 14 1 14 1 14 Total de Horas de Trabalho Tipo de Actividade Estudo Trabalhos / Trabalhos de Grupo Projecto Avaliação Outra Total de Horas 58 14 3 117 Docentes Tipo de Actividade Teórico Teórico - Prático Prático e Laboratorial Orientação Tutória Projecto Docente Responsável Nome Milton Augusto Morais Sarmento Pato de Macedo Filipe Miguel Borges Amaral José António Matias Lopes Habilitações Doutoramento Doutoramento Doutoramento Categoria Prof. Adjunto Prof. Adjunto Prof. Adjunto Milton Augusto Morais Sarmento Pato de Macedo Objectivos Nesta Unidade Curricular serão promovidas competências relativas à compreensão da Natureza no domínio da Física. Os estudos teóricos são complementados com trabalhos laboratoriais. Competências Desenvolve-se o conhecimento e capacidade de compreensão no domínio da Física, apoiando-se nos conhecimentos de nível secundário e em textos adequados e actualizados, de autores internacionais. A compreensão dos conhecimentos adquiridos é promovida pela realização de exercícios teórico-práticos e aplicada nos laboratórios, que desenvolvem uma atitude profissional face ao trabalho. O aluno é chamado a envolver-se em situações de índole prática (laboratórios) ou teórico-prática (exames escritos) em que deve realizar julgamentos e tomar decisões. As matérias leccionadas constituem em grande medida conceitos-base da literacia técnico-científica, relevantes para a compreensão da Natureza, e com aplicação nos processos de comunicação de ideias com base científica. A realização de trabalhos laboratoriais em grupo permite exercitar a troca interpessoal de ideias, e a discussão de problemas e soluções. O estudo individual das matérias leccionadas, apoiado por contactos tutoriais, constitui uma parte importante do plano de trabalho, adquirindo os alunos hábitos de aquisição autónoma de conhecimentos. Conteúdos Programáticos 1. Cálculo Vectorial o Noção de vector o Adição de vectores Im-13-70_A1 Página 1 de 3 o Componentes de um vector o Produto escalar, vectorial e misto 2. Sistemas de Unidades o Grandezas escalares e vectoriais o Grandezas e unidades de base o Unidades derivadas o Equações das dimensões o Princípio de homogeneidade dimensional o Mudança de sistemas de unidades 3. Cinemática da Partícula o Referenciais: Noção de repouso e de movimento o Vectores posição e velocidade o Vector aceleração: componentes normal e tangencial o Representação vectorial e gráfica de velocidade e aceleração o Movimento rectilíneo: leis do movimento o Movimento circular: parâmetros angulares o Relação entre os parâmetros angulares e lineares o Movimento com aceleração constante: Movimento de projecteis 4. Dinâmica o Leis de Newton o Noção de massa, força gravítica ou peso e de momento linear o Tipos de forças: directamente aplicadas e de ligação o Método de resolução de problemas de dinâmica; caso particular da força centrípeta o Força de inércia e força de atrito o Momento de uma força em relação a um ponto o Teorema de Varignon o Binário o Sistemas de forças complanares e paralelas: centro de gravidade o Momento angular de uma partícula e de um corpo rígido o Momento de inércia de um corpo rígido: Teorema de Steiner o Equação da dinâmica de rotação do corpo rígido 5. Trabalho e Energia o Definição de trabalho: caso geral e casos particulares o Definição de potência o Teorema da energia cinética o Campos de forças conservativas: gravítico o Energia potencial: Exemplo da determinação da energia potencial gravítica o Teorema da conservação da energia mecânica o Forças não conservativas o Energia cinética do corpo rígido: translação e rotação 6. Movimentos Vibratórios o Movimento harmónico simples (MHS) o Força elástica: Energia potencial elástica, energia cinética e mecânica no MHS o Pêndulo gravítico simples como exemplo de um MHS o Construção do vector girante o Sobreposição de dois MHS com a mesma direcção e com a mesma frequência 7. Transferência de calor o Condução o Convecção o Radiação Bibliografia Tipler, Física para cientistas e engenheiros, LTC - Livros técnicos e científicos, 4ª Edição Tipler, Física para cientistas e engenheiros, Vol. 1 e 2, Editora Guanabara Koogan S.A., 3ª Edição Frederick J. Bueche, Eugene Hecht, Física, Mc-Graw Hill Portugal Serway, Física, Vol. 2, LTC - Livros técnicos e científicos H. Moyses Nussenzveig, Curso de Física Básica, Vol. 2, Editora Edgard Blücher, 3ª Edição Marcelo Alonso, Edward J. Finn, Física, Addison-Wesley Iberoamericana Espanha Marcelo Alonso, Edward J. Finn, Física - um curso universitário, Vol. 1 e 2, Editora Edgard Blücher portuguesa) (Versão Robert Resnick, David Halliday, Física, Livros Técnicos e Científicos, Vol. 1 e 2, 4ª Edição Im-13-70_A1 Página 2 de 3 Francis Sears, Mark W. Zemansky, Hugh D. Young, Física, Vol. 1 e 2, Livros técnicos e científicos, 2ª Edição Milton Macedo, Textos de apoio teóricos, ISEC Miguel Couceiro, Milton Macedo e Susete Fetal, Folhas de exercícios propostos e resolvidos, ISEC B. N. Taylor, Guide for the Use of the International System of Units (SI), NIST Special Publication 811, 1995 Edition B. N. Taylor and C. E. Kuyatt, Guidelines for Evaluating and Expressing the Uncertainty of NIST Measurement Results, NIST Technical Note 1297, 1994 Edition Condições de Obtenção e Dispensa de Frequência Não se aplica. Condições de Acesso a Exame Para ter acesso a exame final os alunos terão obrigatoriamente de obter aprovação à componente laboratorial através da realização dos trabalhos práticos cujo Regimento se anexa. Exceptuam-se os alunos abrangidos pelo estatuto de trabalhador-estudante (Lei nº99/2003 e Lei nº 35/2004). Metodologia de Avaliação Os alunos podem optar pela realização dos exames finais que constem dos regulamentos vigentes no ISEC ou pelo regime de avaliação distribuída. O regime de avaliação distribuída consta de: 1) 3 mini-testes (T1 – T3); 2) obrigatoriedade de obter aproveitamento (mínimo de 2 valores) nos trabalhos práticos; 3) presença num mínimo de 75% das aulas. Os 3 mini-testes (T1 – T3) têm a cotação seguinte: T1 e T3 - 4 valores; T2 - 8 valores. Os dois primeiros mini-testes (T1 e T2) terão lugar durante o período lectivo. Existem mínimos para estes mini-testes: T11,0 ; T22,0. Cumprindo com estes mínimos e com o referido nos pontos 2) e 3) acima, terão acesso ao terceiro mini-teste (T3), para o qual é exigido o mínimo T31,0, que se realizará na data do exame da Época Normal. Os alunos obterão aprovação à disciplina se T+P9,5, sendo T a classificação do somatório dos testes, num total de 16 valores, e P a classificação dos trabalhos práticos (0 a 4 valores) desde que P2,0). Terão acesso ao exame da Época Normal os alunos que tenham inicialmente optado pelo regime de avaliação distribuída, mas que não tenham obtido os mínimos num dos dois primeiros mini-testes ou não cumpram o referido no ponto 3), desde que satisfaçam o indicado no ponto 2) (P2,0). Optando pela realização dos exames finais obterão aprovação à disciplina se E+P9,5, sendo E a classificação do exame final, cotado de 0 a 16 valores, e P a classificação dos trabalhos práticos (0 a 4 valores) desde que P2,0. Condições de Melhoria de Classificação Todos os alunos poderão melhorar a classificação de acordo com as regras em vigor no ISEC. Data Assinatura do Docente Responsável pela Unidade Curricular 19/09/2013 Im-13-70_A1 Página 3 de 3