UNIVERSIDADE DO ALGARVE
FCT – DEPARTAMENTO DE FÍSICA
2º Módulo do Ano Lectivo 2010/2011
FÍSICA I
CURSOS: Mestrado Integrado em Engenharia do Ambiente, Licenciatura em Ciências
do Mar, Licenciatura em Química.
CONTEÚDOS PROGRAMÁTICOS
INTRODUÇÃO. Padrões de comprimento, massa e tempo. Análise dimensional.
Conversão de unidades. Ordens de grandeza. Algarismos significativos. Sistemas de
coordenadas. Vectores e escalares.
MECÂNICA. Movimento em uma dimensão – Velocidade média. Velocidade
instantânea. Aceleração média. Aceleração instantânea. Movimento uniforme.
Movimento uniformemente variado. Corpo em queda livre.
Movimento em duas dimensões – Vectores posição, velocidade e aceleração.
Movimento de um projéctil. Movimento circular uniforme. Movimento circular
uniformemente variado.
Movimento em três dimensões – Vector posição, velocidade e aceleração. Leis do
movimento – 1ª Lei de Newton. 2ª Lei de Newton. 3º Lei de Newton. Força
gravitacional. Forças de atrito.
Trabalho e energia – Trabalho. Energia cinética. Energia potencial gravítica. O
princípio da conservação da energia.
Momento linear e colisões – Conservação do momento linear. Impulso. Colisões.
Centro de massa.
Movimentos de rotação. Momento de uma força. Momento angular. Momento de
inércia.
OSCILAÇÕES E ONDAS. Movimento oscilatório – Movimento harmónico simples
(MHS). Energia de um oscilador harmónico simples. Movimento oscilatório
amortecido. Oscilador sujeito a uma força externa.
Movimentos ondulatórios – Ondas mecânicas. Ondas progressivas e estacionárias.
Efeito Doppler. Propriedades das ondas (dispersão, reflexão, refracção, difracção).
MECÂNICA DE FLUIDOS. Hidrostática – Pressão hidrostática. Equação fundamental
da hidrostática. Princípio de Pascal. Princípio de Arquimedes.
Hidrodinâmica – Caudal volúmico. Equação da continuidade para fluidos. Equação de
Bernoulli. Fluxos laminares e turbulentos. Números de Reynolds.
LABORATÓRIO
Breve introdução teórica sobre Tratamento de Dados e Análise de Erros.
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Experiências:
1. Queda Livre. Verificar experimentalmente a validade da equação horária do MRUV
e o valor da aceleração da gravidade.
2. Leis das Colisões. Verificação experimental da conservação do momento linear
durante as colisões elásticas e as colisões totalmente inelásticas.
3. Coeficientes de Atrito. Determinação experimental do coeficiente de atrito estático e
do coeficiente de atrito cinético.
4. Corpo Rígido no Plano Inclinado. Determinação experimental da aceleração de
corpos que se deslocam sem deslizar ao longo de um plano inclinado, em função da sua
forma geométrica.
5. Pêndulo Elástico. Determinação das características do movimento de um corpo
ligado a uma mola em movimento oscilatório.
BIBLIOGRAFIA
[1] Física Conceitual, Paul G. Hewitt, Addison Wesley, 2002.
[2] Princípios de Física, Volume 1, Volume 2. Raymond A. Serway, John W. Jewet,
Thomson.
[3] Física, Marcelo Alonso, Edward Finn, Addison-Wesley, 1ª edição, 1999.
[4] Física 1, Física 2 e Física 3, David Halliday, Robert Resnick, Kenneth S. Krane,
John Wiley & Sons, 4ª edição, 1996.
[5] Advanced Physics, S. Adams e J. Allday, Oxford University Press, 2001.
[6] Physics for Scientists and Engineers, Raymond A. Serway, John W. Jewet,
Thomson, 6ª edição, 2004.
Os apontamentos das aulas e as fichas de problemas podem ser encontrados na Tutoria
Electrónica da Universidade do Algarve.
RESUMO DESCRITIVO (OBJECTIVOS, COMPETÊNCIAS A DESENVOLVER,
RESULTADOS ESPERADOS DE APRENDIZAGEM):
O objectivo da disciplina é ensinar aos alunos os conceitos básicos mais importantes da
mecânica, oscilações, ondas e mecânica dos fluidos, e prepará-los para que consigam
aplicar os conhecimentos teóricos na resolução de problemas simples. Ao longo da
cadeira serão apresentados exemplos de aplicação prática dos fenómenos estudados, no
sentido de motivar os alunos e de demonstrar a importância (e necessidade) do estudo
destes temas. O objectivo da parte prática da disciplina é contactar com os fenómenos
físicos através da observação e experimentação no laboratório, obter e analisar os dados
experimentais, efectuar o cálculo de erros, e elaborar de forma clara e concisa, relatórios
relativos às experiências feitas no Laboratório. Dessa forma os alunos desenvolverão
competências para o estudo de disciplinas que requeiram conhecimentos gerais de
Física tais como: Fundamentos de Fenómenos de Transporte, Transferência de Massa
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em Sistemas Biológicos, Fundamentos de Ciências da Terra Fenómenos de
Transferência, Hidráulica, Meteorologia e Climatologia, etc.
ESTRATÉGIAS/MÉTODOS DE ENSINO-APRENDIZAGEM
As aulas teóricas assentarão essencialmente no método expositivo com recurso a
projecções de PowerPoint. Os alunos serão incentivados a discutir os conceitos dos
conteúdos ministrados. Nas aulas teórico-práticas proceder-se-á à resolução de
exercícios de aplicação. Ao longo do módulo serão aplicados em algumas aulas teóricopráticas, mini- testes sobre a matéria dada. Os protocolos das aulas laboratoriais serão
previamente fornecidos aos alunos, sendo a realização de cada trabalho experimental
precedida da discussão dos objectivos e metodologia indicada no protocolo.
MÉTODOS DE AVALIAÇÃO, RESPECTIVA PONDERAÇÃO E CÁLCULO DA
CLASSIFICAÇÃO FINAL
A avaliação será contínua e consistirá de cinco trabalhos práticos e os mini testes
aplicados nas aulas teórico-práticas, indispensáveis para obter aprovação na disciplina, e
um exame. As aulas práticas, teóricas e teórico-práticas são de frequência obrigatória.
Só poderão fazer o exame os alunos com nota de laboratório e a nota dos mini-testes
igual ou superior a 10 valores. O exame (normal, melhoria de nota, recurso, época
especial) consistirá de uma prova escrita e sem consulta. A nota final da disciplina será
a média ponderada das notas dos mini-testes (20%), laboratório (30%) e exame (50%).
Professora Doutora Ana Rodrigues
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