CAMPUS
São Paulo
1-IDENTIFICAÇÃO
Curso: Licenciatura em Física
Componente curricular: Mecânica
Sólidos e Fluídos
Ano/ Semestre: 2011/01
Total de aulas: 100
2-EMENTA:
dos Código: MCFZ2
Nº aulas semanais: 5
Total de horas: 75
O espaço curricular introduz o tratamento dos problemas da mecânica do contínuo em
contraste com a abordagem da mecânica do ponto material, buscando a promover a integração
teoria e prática do conteúdo de Mecânica dos Sólidos e Fluidos que está presente na
engenharia, na medicina, na ecologia e, portanto, muito presente na vida de cada cidadão. Os
alunos desenvolvem atividades que os coloca na situação de professores do ensino médio,
elaborando roteiros de atividades e materiais didáticos destinados ao estudo de mecânica dos
sólidos e fluidos.
3-OBJETIVOS:
3.1 – OBJETIVO GERAL
Nosso objetivo é desenvolver, nos educandos, habilidades no manuseio de equipamentos e
confecção de experimentos com material de baixo custo; mostrar as possibilidades de
abordagens teórica e prática no ensino médio; elaborar roteiros para as atividades práticas para
o ensino médio; abordar a construção histórica do conhecimento estudado nesse componente
curricular mostrando como foram obtidos os conhecimentos a partir da prática até a explicação
teórica que as leis de Newton elucidam. Colocar os alunos na perspectiva de sua atuação
profissional no ensino médio, de modo a refletirem como eles articulam o conhecimento
prático-teórico no ensino médio, ou seja, obter conhecimento específico e também pedagógico
necessários para sua futura atuação profissional. Oferecer aos alunos a oportunidade de
vivenciar o processo de construção das explicações dos fenômenos observados, partindo de
experiências vivenciais que, confrontadas em grupos de discussão e mediadas pelo professor,
constroem um conhecimento significativo para a explicação científica do fenômeno,
estabelecendo-se a relação teoria-prática. Ressaltar a relevância do conhecimento aprendido no
cotidiano dos alunos, as suas aplicações práticas que contribuem para a melhora na vida dos
cidadãos.
3.2 – OBJETIVOS ESPECÍFICOS
 Apresentar modelos de agregação da matéria para substâncias puras e para misturas.
 Apresentar as propriedades físicas dos materiais e suas diferentes abordagens em sólidos e
em fluidos – efeitos da compressão e da tração em sólidos e em fluidos, o conceito de
densidade e de sua variação em fluidos (empuxo).
 Problematizar a complexidade das propriedades dos líquidos em regiões de interface tensão superficial, coesão e adesão – capilaridade e menisco.
 Identificar variáveis relevante no estudo de situações de Estática de Fluidos: Pressão
atmosférica, Princípio de Pascal, Teorema de Stevin.
 Identificar o escoamento laminar em fluidos Newtonianos e as propriedades expressas na
equação da continuidade e na equação de Bernoulli - aplicações na determinação da
velocidade do fluido: medidor Venturi e, tubo Pitot.
 Identificar propriedades específicas de fluidos não Newtonianos a partir da mistura de
amido de milho e água.
 Identificar a possibilidade de elaborar abordagens teórica e prática no ensino médio de
conhecimentos da mecânica de sólidos e de fluidos ao elaborar roteiros de atividades
práticas para o ensino médio.
4-CONTEÚDO PROGRAMÁTICO:
 Sólidos e fluidos (estados de agregação da matéria e a teoria atômico-molecular, densidade,
mudanças de escala, elasticidade, tensão e compressão, mudanças de escala).
 Sólidos:
o Tensão e deformação de tração (conceito de tensão e de deformação, Lei de
Hooke, módulo de Young, gráficos da tensão em função da deformação,
flexibilidade e rijeza, rigidez axial, coeficiente de Poisson).
o Tensão e deformação de compressão.
o Testes de tração e compressão.
o Tensão e deformação de cisalhamento (conceito de cisalhamento, módulo de
cisalhamento e sua relação com o módulo de Young).
o Tensão e deformação volumar (módulo de compressibilidade).
o Trabalho e energia (energia de deformação, energia por unidade de volume,
módulo de resiliência e energia de cisalhamento).
o Estruturas estaticamente indeterminadas.
o Tensões térmicas.
 Fluidos:
o Princípio de Pascal.
o Variação da pressão com a profundidade.
o Pressão atmosférica e sua variação com a altitude.
o Princípio de Arquimedes; empuxo.
o Tensão superficial, capilaridade e viscosidade.
o Equações da continuidade e de Bernoulli.
o Medidor Venturi, tubo Pitot e perfil aerodinâmico.
o Fluidos não newtonianos.
 Movimento de sólidos e de fluidos: semelhanças e diferenças - movimentos pendular e de
rotação.
5-METODOLOGIAS:
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Aulas expositivas e dialogadas;
Apresentações multimídia;
Seminários e trabalhos de investigação teórica e experimental em grupo
Resolução de listas de exercícios em grupo e individualmente
Uso de ferramentas interativas disponibilizadas pelo AVA moodle, tais como os
passatempos de Física vinculados à ferramenta Hot Potatoes.
 Uso de simulações computacionais.
6-AVALIAÇÃO:
 Duas avaliações individuais discursivas (AV).
 Atividades individuais/grupo, tais como resoluções de exercícios, sínteses de textos e
participação em atividades interativas associadas ao uso do AVA moodle (AT).
 Relatórios de atividades experimentais (R).
 Elaboração e apresentação de experimento (E).
 Nota do Componente Curricular (NC) = AV*0,3 + AT*0,2 + R*0,3 + E*0,2.
 Prova substitutiva: Para alunos que perderam uma das provas, com todo o conteúdo do
semestre.
 Processo Final de Avaliação: Para alunos com freqüência mínima de 75% e NC entre 4,0 e
5,5 será oferecido um Processo Final de Avaliação (PFA) que consistirá da aplicação de
uma avaliação discursiva que contemplará questões específicas do conteúdo físico
trabalhado no semestre, articuladas com práticas de laboratório e cuidados experimentais,
com a nota atribuída a esta avaliação correspondendo à nota do PFA, limitada à nota
máxima 6,0.
7-BIBLIOGRAFIA BÁSICA:
KELLER, F. J. Física, volume 1. São Paulo: Makron Books, 1997.
TIMOSHENKO, S. P.; GERE, J. E. Mecânica dos Sólidos, volume 1. Rio de Janeiro: LTC –
Livros Técnicos e Científicos, 1992.
8-BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR:
HALLIDAY, D.; RESNIK, R.; WALKER, J. Fundamentos de Física, volume 2: gravitação,
ondas e termodinâmica. Rio de Janeiro: LTC, 2009.
HEWITT, P. Física Conceitual. Porto Alegre: Bookman, 2002.
NUNSSEZVEIGH, H. M. Curso de Física Básica, volume 2. São Paulo: Editora Edgard
Blücher, 2004.
SERWAY, R. A. Física 1. Rio de Janeiro: LTC, 1996.
TIPLER, P. A. Física, volume 1b. Rio de Janeiro: Editora Guanabara Dois S. A, 1984.
Professores responsáveis: Osvaldo Canato Júnior e Artur Luciano Filho
Data: 08 / 02 / 2011