Ministério da Educação
UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
Câmpus Medianeira
PLANO DE ENSINO
CURSO
Engenharia Elétrica
FUNDAMENTAÇÃO
LEGAL
MATRIZ
548
Processo N 003/11, aprovado pela Resolução n. 006/11 – COGEP de 10/06/2011.
DISCIPLINA/UNIDADE CURRICULAR
Física 1
CÓDIGO
PERÍODO
PP51B
1º
AT
51
CARGA HORÁRIA (aulas)
AP
APS
Total
34
05
90
AT: Atividades Teóricas, AP: Atividades Práticas, APS: Atividades Práticas Supervisionadas.
PRÉ-REQUISITO
EQUIVALÊNCIA
Não possui
OBJETIVOS
Compreender os principais conceitos e aplicações da mecânica, possibilitando o conhecimento dos princípios
fundamentais que regem o comportamento de sistemas físicos e propiciar condições de aplicação na área da
engenharia.
EMENTA
Sistemas de unidades; Análise Dimensional; Teoria de Erros; vetores. Cinemática; 3 Leis de Newton; Lei de
Conservação da Energia; Sistemas de partículas; Colisões. Movimento de rotação; Conservação do momento
angular.
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
ITEM
EMENTA
CONTEÚDO
1
Sistemas de Unidades; Análise
Dimensional; Teoria de Erros;
Padrões e unidades. Consistência e Conversões de unidades.
Precisão e algarismos significativos. Sistema Internacional de
Unidades. Dimensões LMT. Erro absoluto e Erro relativo.
2
Vetores;
Adição e subtração de vetores. Componentes de um vetor.
Vetores unitários. Produto Escalar e produto vetorial.
3
Cinemática;
Posição e deslocamento. Velocidade média e instantânea.
Aceleração média e instantânea. Movimentos retilíneos e de
projéteis.
4
Leis de Newton;
Força. Equilíbrio de uma partícula – 1ª e 3ª Leis de Newton.
Atrito. 2ª Lei de Newton. Movimento circular e força centrípeta.
5
Trabalho e Energia;
Trabalho. Energia cinética e potencial. Forças conservativas.
Potência. Conservação da energia.
6
Impulso e quantidade de Movimento
Impulso. Quantidade de movimento. Sistema de partículas.
Conservação da Quantidade de movimento. Colisões.
7
Rotação e Momento Angular
Torque. Equilíbrio de Corpos Rígidos. Momento de inércia.
Momento angular. Conservação do momento angular.
PROFESSOR
Gustavo Vinicius Bassi Lukasievicz
Ano / Semestre
2015 / 2°Semestre
AT
52
AP
32
CARGA HORÁRIA (aulas)
APS
AD
05
00
TURMA
E11
Total
89
AT: Atividades Teóricas, AP: Atividades Práticas, APS: Atividades Práticas Supervisionadas, AD: Atividades a Distância.
Aprovado pelo Colegiado do Curso de Engenharia Elétrica em 2/2015.
DIAS DAS AULAS PRESENCIAIS
Dia da semana
Segunda
00
Número de aulas no semestre
Terça
00
Quarta
36
Quinta
00
Sexta
48
Sábado
00
PROGRAMAÇÃO E CONTEÚDOS DAS AULAS (PREVISÃO)
Dia/Mês
Conteúdo das Aulas
Número
de Aulas
04/09
Apresentação da ementa do curso; Medindo grandezas; Sistema Internacional de Unidades;
Padrões de comprimento, tempo e massa; Conversão de unidades; Estimativa e ordem de
grandeza; Análise dimensional.
Movimento; Posição e Deslocamento; Velocidade média e instantânea. Aceleração média e
instantânea.
Movimento unidimensional com aceleração constante; Queda livre.
Sistemas de coordenadas; Grandezas escalar e vetorial; Propriedades dos vetores;
Componentes de um vetor e vetor unitário; Produto escalar e produto vetorial.
Representação vetorial da posição, deslocamento, velocidade e aceleração. Movimento de
projéteis; Simulação computacional do movimento de projéteis.
Movimento Circular Uniforme; Movimento Relativo em 1D, 2D e 3D.
Primeira lei de Newton; Conceito de força; Referenciais Inerciais; Massa; Segunda lei de
Newton.
Força Gravitacional; Força Elástica; Tração; Normal; Terceira lei de Newton; Exemplos.
09/09
Aplicações das Leis de Newton.
2
11/09
Atividades e resolução de problemas.
3
16/09
2
07/10
Prova 1 (P1).
Atrito; Propriedades do Atrito; Força de Arrasto e Velocidade Terminal; Força Centrípeta;
Movimento Circular Uniforme; Exemplos.
Energia Cinética; Trabalho realizado por uma força; Trabalho realizado pela força gravitacional,
força elástica e força variável.
Teorema do trabalho e energia cinética; Potência; Exemplos.
Forças conservativas e não-conservativas; Energia potencial gravitacional; Conservação da
Energia.
Energia Potencial Elástica; Energia potencial 3D; Conservação da energia; Relação entre força
e energia potencia; Diagramas de energia; Exemplos.
Atividades e resolução de problemas.
09/10
Atividades e resolução de problemas.
3
14/10
2
21/10
Prova 2 (P2).
Centro de massa de um sistema de partículas e de corpos maciços;
.
Momento linear; Conservação do momento linear; Definição de Impulso.
23/10
Colisões elástica e inelástica em uma dimensão; Colisões em duas dimensões.
3
28/10
Atividade e resolução de problemas.
2
04/11
Cinemática das Rotações: variáveis rotacionais, MCUA, relação com as variáveis lineares.
2
06/11
3
20/11
Energia cinética de rotação, momento de inércia, cálculo do momento de inércia.
Torque; Relação entre torque e aceleração angular; Exemplos; Trabalho, potência e energia no
movimento rotacional.
Rolamento, energia cinética de rolamento e rolamento em uma rampa.
Torque, Momento Angular e sua conservação, 2ª Lei de Newton para rotação; Rotação de um
corpo rígido em torno de um eixo fixo.
Entrega e apresentação da APS.
25/11
Atividade e resolução de problemas.
2
27/11
Prova 3 (P3).
3
02/12
Atividades pré-recuperação.
2
04/12
Prova de recuperação.
3
09/12
Vista de provas e encerramento da disciplina.
2
10/12
APS. Oficina de práticas experimentais: com apresentações orais e entrega de relatório.
5
12/08
14/08
19/08
21/08
26/08
28/08
02/09
18/09
23/09
25/09
30/09
02/10
16/10
11/11
13/11
18/11
2
3
2
3
2
3
2
3
3
2
3
2
3
2
3
2
2
3
2
3
Aprovado pelo Colegiado do Curso de Engenharia Elétrica em 2/2015.
PROCEDIMENTOS DE ENSINO
AULAS TEÓRICAS
a) Aulas expositivas-dialogadas do conteúdo teórico;
b) Resolução de exercícios em sala de aula referente ao conteúdo teórico.
AULAS PRÁTICAS
Simulação computacional dos conceitos teóricos; Demonstrações a serem definidas com base nos kits
experimentais disponíveis.
ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS
Haverá distribuição dos alunos (quatro primeiras semanas) em grupos de até 4 integrantes e escolha de um
experimento (apresentado pelo docente) envolvendo conceitos teóricos da ementa do curso.
Cronograma de atividades:
- Montagem e realização do experimento;
- Elaboração do relatório que deve constar:
•I
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•D
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•D
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•C
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• Conclusão;
•Bb
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/
(
ó
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)
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x
q
;
ã
x
;
ó
v ê
);
material empregado;
;
;
- Material: A confecção do experimento deverá ser feita pelo grupo, usando os recursos e materiais que julgarem
necessários.
- A entrega do relatório fica completa apenas com uma apresentação oral no dia 20/11/2015, em que devem
estar presentes todos os integrantes do grupo, e constará de uma demonstração do experimento e de discussão
dos resultados obtidos. Neste momento haverá arguição oral, podendo incluir quaisquer tópicos teóricos da
ementa que forem julgados relevantes.
ATIVIDADES A DISTÂNCIA
PROCEDIMENTOS DE AVALIAÇÃO
3 provas escritas (P1, P2, P3): As provas constarão de resolução de problemas inovadores inspirados na teoria
e nos exercícios expostos ou sugeridos em sala e nos conceitos trabalhados em listas de problemas.
APS do tipo “oficina de práticas experimentais: com apresentações orais e entrega de relatório”: Nas
oficinas de práticas experimentais os estudantes aplicam os estudos teóricos com sua execução experimental,
de cunho quantitativo. Fazem uso dos conceitos adquiridos em sala para confeccionar um experimento que
envolva múltiplos conteúdos, empregando a teoria para extrair dados quantitativos, bem como tratá-los e
elaborar um relatório narrando a metodologia e procedimento empregados. Uma apresentação oral e execução
prática do experimento são também exigidos.
A nota final do curso será composta da seguinte maneira:
Média Prova (MP) = 0,25*P1 + 0,30*P2 + 0,30*P3 + 0,15*APS
Necessário mínimo de 75% de presença para aprovação.
No caso de média inferior a 6,0; A prova de recuperação (PR) será sobre o conteúdo de toda a ementa. A média
final para o caso de recuperação será dada pela fórmula abaixo:
Média Final (MF) = (MP + PR)/2
O
q
v
êx
v
çã (I
é, MF ≥ 6,0)
á
é
f
6,0.
Aprovado pelo Colegiado do Curso de Engenharia Elétrica em 2/2015.
Legenda:
P1=Prova escrita 1
P2=Prova escrita 2
P3=Prova escrita 3
APS = Atividade prática supervisionada.
Como canal de comunicação com os estudantes será utilizado a plataforma Moodle. O prazo de vista de prova é
de uma semana após a correção da mesma. O plano pode sofrer alterações em sua programação no decorrer
do período letivo..
REFERÊNCIAS
Referências Básicas:
SEARS, Francis Weston; ZEMANSKY, Mark Waldo; YOUNG, Hugh D.; FREEDMAN, Roger A. Física. 12. ed.
São Paulo, SP: Pearson Addison-Wesley, c2008-2009. 4 v. Vol. 1. ISBN 9788588639300 (v.1)
HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos de física. 8 e 9. ed. Rio de Janeiro, RJ:
LTC, c2009 , 2014. 4 v. Vol. 1. ISBN 9788521616054 (v.1), ISBN 9788521619031 (v.1)
TIPLER, Paul Allen; MOSCA, Gene. Física: para cientistas e engenheiros. 6. ed. Rio de Janeiro, RJ: LTC,
c2009. 3 v. Vol.1. ISBN 9788521617105 (v.1).
Referências Complementares:
TIPLER, Paul Allen; LLEWELLYN, Ralph A. Física Moderna. 5. ed. Rio de Janeiro, RJ: LTC, 2010. xii, 478 p.
ISBN 9788521617686.
ALONSO, Marcelo; FINN, Edward J. Física: um curso universitário. São Paulo, SP: E. Blücher, c1972. 2 v.
Vol.1. ISBN 9788521200390. (v.1).
HALLIDAY, David; RESNICK, Robert. Física. 4. ed. Rio de Janeiro: LTC, 1983. 4 v.Vol.1. ISBN 85-216-0298-7
(v. 1).
SEARS, Francis Weston; ZEMANSKY, Mark Waldo; YOUNG, Hugh D.; FREEDMAN, Roger A. Física. 10. ed.
São Paulo, SP: Pearson Addison-Wesley, 2003-2004. 4 v. Vol.1. ISBN 8588639017 (v.1).
RAMALHO JÚNIOR, Francisco; HERSKOWICZ, Gerson; SCOLFARO, Valdemar. Elementos de física. São
Paulo: Moderna, 1986. 3V. Vol. 1.
ORIENTAÇÕES GERAIS
Assinatura do Professor
Assinatura do Coordenador do Curso
Aprovado pelo Colegiado do Curso de Engenharia Elétrica em 2/2015.