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MINISTRIO DA DEFESA COMANDO DA AERONUTICA
CENTRO DE INSTRUO E ADAPTAO DA AERONUTICA
E N S I N O
MCA 37-56
PLANO DE UNIDADES DIDTICAS DA INSTRUCO TCNICO-ESPECIALIZADA DO CURSO DE
FORMAO DE OFICIAIS ESPECIALISTAS EM METEOROLOGIA (PUD CFOE MET)
2010
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MINISTRIO DA DEFESA COMANDO DA AERONUTICA
CENTRO DE INSTRUO E ADAPTAO DA AERONUTICA
E N S I N O
MCA 37-56
PLANO DE UNIDADES DIDTICAS DA INSTRUO TCNICO-ESPECIALIZADA DO CURSO DE
FORMAO DE OFICIAIS ESPECIALISTAS EM METEOROLOGIA (PUD CFOE MET)
2010
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MINISTRIO DA DEFESA COMANDO DA AERONUTICA
CENTRO DE INSTRUO E ADAPTAO DA AERONUTICA
PORTARIA CIAAR N 29-T/SDCC, DE 16 DE DEZEMBRO DE 2010.
Aprova a reedio do Manual que trata do Plano de Unidades Didticas da Instruo Tcnico-Especializada do Curso de Formao de Oficiais Especialistas em Meteorologia (PUD CFOE MET).
O COMANDANTE DO CENTRO DE INSTRUO E ADAPTAO DA AERONUTICA, no uso da atribuio que lhe confere o art. 11, inciso III, do Regulamento do Centro de Instruo e Adaptao da Aeronutica, aprovado pela Portaria n 448/GC3, de 27 de abril de 2006, resolve:
Art. 1 Aprovar a reedio do MCA 37-56 Plano de Unidades Didticas da
Instruo Tcnico-Especializada do Curso de Formao de Oficiais Especialistas em Meteorologia.
Art. 2 Esta Portaria entra em vigor na data de sua publicao. Art. 3 Revoga-se a Portaria CIAAR n 11/CMDO, de 1 de setembro de 2008.
Brig Ar JOS GERALDO FERREIRA MALTA Comandante do CIAAR
(Publicado no BCA n 082, de 2 de maio de 2011)
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MCA 37-56/2010
SUMRIO
1 DISPOSIES PRELIMINARES............................................................................ 9 1.1 FINALIDADE ..............................................................................................................9 1.2 MBITO .........................................................................................................................9 2 LISTA DE ABREVIATURAS.................................................................................... 10 3 COMPLEMENTAO DA INSTRUO .............................................................. 11 4 DETALHAMENTO DAS UNIDADES DIDTICAS............................................... 14 5 DISPOSIES FINAIS ...............................................................................................178 6 NDICE.......................................................................................................................... 179
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MCA 37-56/2010
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MCA 37-56/2010
PREFCIO
Esta publicao estabelece o Plano de Unidades Didticas, referente ao ano de 2010, para a Instruo Tcnico-Especializada do Curso de Formao de Oficiais Especialistas em Meteorologia. Este Plano de Unidades Didticas complementa o Currculo Mnimo da Instruo Tcnico-Especializada do Curso de Formao de Oficiais Especialistas em Meteorologia (ICA 37-319) e contm a previso de todas as atividades que o instruendo realizar sob a orientao do Centro para atingir os objetivos do curso em que est matriculado.
Contm dados relativos ao desenvolvimento das Unidades Didticas que compe as disciplinas do Curso acima mencionado.
Destina-se, especificamente, aos docentes, discentes e ao uso administrativo deste Centro.
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MCA 37-56/2010
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MCA 37-56/2010
1 DISPOSIES PRELIMINARES
1.1 FINALIDADE
Esta Instruo tem por finalidade estabelecer o Plano de Unidades Didticas a ser adotado para a Instruo Tcnico-Especializada do Curso de Formao de Oficiais Especialistas em Meteorologia (CFOE MET).
1.2 MBITO
Centro de Instruo e Adaptao da Aeronutica (CIAAR).
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10 MCA 37-56/2010
2 - LISTA DE ABREVIATURAS
AE - Aula Expositiva An - Anlise Ap - Aplicao APt - Aula Prtica C - Conferncia Ce - Cerimnia CIPA - Comisso Interna de Preveno de Acidentes Cn - Conhecimento Cp - Compreenso Ctc - Crtica Cv - Caracterizao por um valor ou complexo de valores DDr - Discusso Dirigida DE - Disposio do Ensino Dem - Demonstrao EO - Exposio Oral ES - Exerccio em Sala Exc - Exerccio IMA - Instrues do Comando da Aeronutica GQT - Gesto Pela Qualidade Total HA - Horas-Aula Og - Organizao Ot - Orientao POt - Prtica Orientada RC - Resposta Aberta Complexa Re - Resposta RM - Resposta Mecnica RO - Resposta Orientada Se - Seminrio TG - Trabalho de Grupo TI - Trabalho Individual Va - Valorizao Vi - Visita Tcnica
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MCA 37-56/2010 11 3 - COMPLEMENTAO DA INSTRUO
Carga Horria : 144 Tempos
ATIVIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TC ESTGIO
OPERACIONAL
CINDACTA I
a) identificar a estrutura e o funcionamento dosrgos operacionais civis e militares em umCINDACTA (Cp);
b) identificar a estrutura e o funcionamento dosrgos tcnicos em um CINDACTA (Cp);
c) descrever o relacionamento sistmico entre osrgos operacionais e tcnicos do CINDACTA (Cp).
08
Vi
CENTRO METEOROLGICO
DE VIGILNCIA
(CINDACTA 1)
a) citar detalhadamente a estrutura e ofuncionamento de um centro meteorolgico devigilncia (Cn);
b) identificar o procedimento operacional de gerao e divulgao de produtos meteorolgicos obtidospelo radar RMTO 100-D (Cn);
c) gerar simuladamente previses meteorolgica devigilncia (Ap);
d) identificar o procedimento operacional dedivulgao de informaes e produtosmeteorolgicos atravs do sistema VOLMET (Cp);
e) descrever o relacionamento sistmico entre umCMV e os rgos operacionais e tcnicos doSISCEAB (Cp).
32
Est
CENTRO NACIONAL DE
METEOROLOGIA AERONUTICA
(CINDACTA 1)
a) citar detalhadamente a estrutura e ofuncionamento do CNMA (Cn);
b) identificar o grau de automao do CNMA:Sistemas REDEMET, BANCO OPMET e WAFS(Cp);
c) explicar o processo de elaborao e divulgaodos produtos meteorolgicos de temposignificativo para a aviao (Carta SIG WXPROG) (Cp);
d) explicar o processo de elaborao e divulgao dos produtos meteorolgicos de Vento eTemperatura em Altitude (Cp);
e) explicar o processo de plotagem e anlise deSeo Vertical da Atmosfera, Carta Auxiliar dendice de Estabilidade, Cartas Sinticas deSuperfcie e Carta de Tempo Significativo;
f) gerar simuladamente previses meteorolgica deresponsabilidade do CNMA (Ap);
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12 MCA 37-56/2010
g) descrever o relacionamento sistmico entre um
CNMA e os rgos operacionais e tcnicos do SISCEAB (Cp).
32
Est
CENTRO METEOROLGICO DE AERDROMO
(DTCEA-BR)
a) citar detalhadamente a estrutura e o funcionamento dos rgos operacionais do DTCEA-BR (Cn);
b) descrever detalhadamente as atribuies do CMA-1 (Cp);
c) identificar os diversos tipos de previso, elaboradas e divulgadas pelo CMA-1 (Cp);
d) descrever o relacionamento sistmico entre um CMA-1 e os rgos operacionais e tcnicos do SISCEAB (Cp); e
e) diferenciar as caractersticas operacionais de um rgo civil de Meteorologia das caractersticas operacionais da Meteorologia Aeronutica (Cp).
32
Est
INSTITUTO NACIONAL DE
METEOROLOGIA
(INMET BRSLIA)
a) descrever detalhadamente a estrutura e o funcionamento do Instituto Nacional de Meteorologia (Cn);
b) identificar os procedimentos operacionais de anlise e previso de condies meteorolgicas significativas elaboradas pelo INMET (Cp); e
c) identificar as caractersticas do intercmbio, nacional e internacional, de informao meteorolgica, da Rede Sintica Bsica (Cp).
08
Vi
DESTACAMENTO DE CONTROLE DO
ESPAO AREO
(DTCEA-GA)
a) caracterizar o funcionamento do Radar Meteorolgico RMT 0100-D da TECSAT (Cn);
b) identificar os equipamentos empregados no enlace microondas de um CINDACTA (Cn);
c) identificar os equipamentos que compem o Conjunto de Operao Local-COL (X4000, TCCR, TCCDTI) e o conjunto de Modem de ligao e transmisso de pista ao Centro Operacional (Cn);
d) identificar os equipamentos que compem a cadeia de transmisso/recepo e tratamento de sinal dos radares TRS 2230/RS 870 (Cn);
e) valorizar a importncia da KT e o conjunto de antenas das estaes VHF e UHF (Va); e
f) valorizar a importncia da KM, seu banco de baterias (no break) e os grupos geradores de energia eltrica (Va).
08
Vi
PERFIL DE RELACIONAMENTO Este estgio complementa a instruo do Campo Tcnico-Especializado, devendo ser realizado no CINDACTA 1, nos rgos de Meteorologia Aeronutica desse Centro, e no Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), aps terem sido ministradas todas as disciplinas previstas para esse campo.
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MCA 37-56/2010 13 ATIVIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
VISITA TCNICA
CENTRO DE GERENCIAMEN
TO DA NAVEGAO
AREA
(CGNA)
a) citar a estrutura e o funcionamento do CGNA (Cn); b) identificar o grau de automao do CGNA para apoio
Navegao Area (Cp); c) explicar o processo de elaborao e divulgao dos produtos
meteorolgicos de tempo significativo para s empresasareas (Cp);
d) valorizar a atuao do oficial meteorologista no contexto dogerenciamento da navegao area (Va); e
e) descrever o relacionamento sistmico entre o CGNA e os rgos operacionais do SISCEAB (Cp).
24 Vi/Apt
PERFIL DE RELACIONAMENTO
Esta visita ao CGNA complementa a instruo do Campo Tcnico-Especializado, podendo ser feita a qualquer momento do curso, preferencialmente no primeiro ano.
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14 MCA 37-56/2010 4 - DETALHAMENTO DAS UNIDADES DIDTICAS
CAMPO: GERAL REA: CINCIAS EXATAS E DA TERRA
DISCIPLINA 1: CLCULO 3 CARGA HORRIA 47 tempos
OBJETIVO ESPECFICO DA DISCIPLINA: a) empregar os conceitos do Clculo Diferencial e Integral na soluo de problemas, dedues
e/ou demonstraes no campo das Cincias e Tecnologias em geral (Ap).
UNIDADES DIDTICAS
UNIDADE 1.1: FUNES IMPLCITAS E TRANSFORMAES CH: 09 OBJETIVO ESPECFICO DA UNIDADE: a) empregar os conceitos de funes implcitas na soluo de problemas envolvendo Clculo
(Ap). SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
1.1.1 FUNO
IMPLCITA DE VRIAS
VARIVEIS
a) definir funo implcita de vrias variveis (Cn); b) demonstrar a equao envolvendo trs ou mais variveis
uma como funo das outras (Cp). c) solucionar ao menos trs problemas referentes funo
implcita de vrias variveis (Ap).
04 AE/ES
1.1.2 MUDANA DE
COORDENADAS PARA FUNES
DE VRIAS VARIVEIS
a) demonstrar procedimentos de mudanas de coordenadas para funes de vrias variveis (Cp);
b) demonstrar o determinante chamado jacobiano J (Cp);
c) solucionar ao menos trs problemas referentes ao jacobiano (Ap); e
d) solucionar ao menos trs problemas referentes mudana de coordenadas para funes de vrias variveis (Ap).
05 AE/ES
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MCA 37-56/2010 15
UNIDADE 1.2: TEOREMAS DE GREEN, STOKES E GAUSS CH: 25 OBJETIVO ESPECFICO DA UNIDADE: a) empregar os conceitos do Teorema de Green, de Stokes e Gauss na soluo de problemas
envolvendo Clculo (Ap). SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
1.2.1 OPERADORES
a) descrever o significado fsico do Operador Rotacional (Cp);
b) relacionar o Operador Rotacional aplicaes em Meteorologia (Cp).
c) descrever o significado fsico do Operador Divergente (Cp);
d) relacionar o Operador Divergente aplicaes em Meteorologia (Cp).
e) descrever o significado fsico do Operador Gradiente (Cp);
f) relacionar o Operador Gradiente aplicaes em Meteorologia (Cp).
g) descrever o significado fsico do Operador Laplaciano (Cp); e
h) relacionar o Operador Laplaciano aplicaes em Meteorologia (Cp).
05 AE/ES
1.2.2 PARAMETRIZAO
DE CURVAS E INTEGRAL DE
LINHA
a) definir Parametrizao de curvas (Cn); b) solucionar ao menos trs problemas envolvendo
Parametrizao de curvas (Ap). c) definir integral de linha (Cn); d) solucionar ao menos trs problemas envolvendo
Integrais de Linha (Ap); e) demonstrar o Teorema de Green (Cp); f) apresentar a interpretao do Teorema de Green
(Cp); e g) relacionar Teorema de Green aplicaes em
Meteorologia (Cp).
05 AE/ES
1.2.3 INTEGRAIS DE
SUPERFCIE
a) definir Parametrizao de superfcie (Cn); b) solucionar ao menos trs problemas envolvendo
Parametrizao de superfcie (Ap); c) definir integral de superfcie (Cn); e d) solucionar ao menos dois problemas envolvendo
Integral de superfcie (Ap).
05 AE/ES
1.2.4 TEOREMA DE
STOKES
a) demonstrar o Teorema de Stokes (Cp); b) apresentar a interpretao do Teorema de Stokes
(Cp); c) relacionar Teorema de Stokes aplicaes em
Meteorologia (Cp); e d) solucionar ao menos dois problemas envolvendo o
Teorema de Stokes (Ap).
05 AE/ES
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16 MCA 37-56/2010
SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
1.2.5 TEOREMA DE
GAUSS
a) demonstrar o Teorema de Gauss (Cp); b) apresentar a interpretao de fluxo (Cp); c) relacionar o teorema de Gauss aplicaes em
Meteorologia (Cp); e e) solucionar ao menos um problemas envolvendo o
Teorema de Gauss (Ap).
05 AE/ES
UNIDADE 1.3: TRANSFORMADA DE LAPLACE CH: 13 OBJETIVO ESPECFICO DA UNIDADE: a) empregar os conceitos da transformada de Laplace na soluo de problemas envolvendo
Clculo (Ap). SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
1.3.1 INTEGRAIS
IMPRPRIAS
a) definir integrais imprprias (Cn); b) definir transformada de Laplace (Cn); c) apresentar as caractersticas das funes que no
admitem a transformada de Laplace (Cp); d) demonstrar a convergncia da transformada de
Laplace (Cp); e e) solucionar ao menos trs problemas envolvendo
transformada de Laplace (Ap).
04 AE/ES
1.3.2 PRORIEDADES DA TRANSFORMADA
DE LAPLACE
a) apontar as propriedades da transformada de Laplace (Cn); e
b) solucionar ao menos cinco problemas envolvendo as propriedades da transformada de Laplace (Ap).
04 AE/ES
1.3.3 TRANSFORMADAS
INVERSAS DE LAPLACE
a) definir integrais imprprias (Cn); b) definir transformada de Laplace (Cn); c) apresentar as caractersticas das funes que no
admitem a transformada de Laplace (Cp); d) demonstrar a convergncia da transformada de
Laplace (Cp); e e) solucionar ao menos trs problemas envolvendo
transformada de Laplace (Ap).
05 AE/ES
RECOMENDAES METODOLGICAS
As aulas expositivas devero ser complementadas com exerccios especficos em sala e em lista extra-sala.
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MCA 37-56/2010 17
REFERNCIA BIBLIOGRFICA - VILA, G. S. S; Clculo III, LTC - Livros Tcnicos e Cientficos Editora S.A. Rio de Janeiro RJ, 1997. - BRONSON, R; Moderna Introduo s Equaes Diferenciais. Coleo Scham Ed. McGraw-Hill do Brasil. So Paulo - SP, 1982. - SHENK, AL; Clculo e Geometria Analtica. Campus Editora Ltda. Rio de Janeiro RJ, 1984. - MOURA, A. D e LEMES, M. A. Fundamentos de Dinmica Aplicados Meteorologia eOceanografia. Holos Editora Ribeiro Preto SP, 2002.
PERFIL DE RELACIONAMENTO
A disciplina Clculo 3 dever ser ministrada aps Clculo 2 e antes de Dinmica dosFludos 1
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18 MCA 37-56/2010
CAMPO: TCNICO ESPECIALIZADO REA: CINCIAS EXATAS E DA TERRA
DISCIPLINA 2: TERMODINMICA APLICADA CH: 42 tempos
OBJETIVOS ESPECFICOS DA DISCIPLINA: a) interpretar os conceitos fundamentais da termodinmica (Cp); e b) avaliar a importncia de conhecimento acerca das leis que regem a termodinmica aplicada
(Av).
UNIDADES DIDTICAS
UNIDADE 2.1: SISTEMAS TERMODINMICOS CH: 07
OBJETIVOS ESPECFICOS DA UNIDADE: a) interpretar o conceito de sistema termodinmico (Cp); b) descrever os principais fundamentos da lei zero da termodinmica (Cp); e c) apresentar os principais aspectos referentes as escalas termodinmicas (Cp); e d) empregar os conceitos sobre sistemas termdinmicos na resoluo de exerccios (Ap).
SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
2.1.1
ESTADO DE UM SISTEMA
TERMODINMICO
a) citar a definio de sistemas termodinmicos (Cn); b) enunciar as variveis que caracterizam o estado de
um sistema termodinmico (Cn); e c) exemplificar um sistema termodinmico em
coordenadas retangulares (Cp).
02 AE
2.1.2
LEI ZERO DA TERMODINMICA
a) mencionar o princpio da lei zero da termodinmica (Cn);
b) identificar as condies de equilbrio trmico de um sistema termodinmico (Cn); e
c) citar a principal caracterstica do estado de equilbrio de um sistema termodinmico (Cn).
02 AE
2.1.3
ESCALAS TERMODINMICAS
a) descrever o conceito de substncia termomtrica (Cn);
b) citar a definio de grandeza termomtrica (Cn); c) citar a definio de escala termomtrica (Cn); d) identificar o termmetro padro (Cn); e) identificar uma escala termodinmica (Cn); f) expressar valores em escalas termodinmicas (Cp); g) identificar a escala absoluta de temperatura (Cn); h) distinguir a escala termodinmica que melhor
satisfaz a um sistema (Cp); e i) empregar os conceitos de escalas termdinmica na
resoluo de, no mnimo, trs exerccios (Ap).
03 AE
-
MCA 37-56/2010 19
UNIDADE 2.2: CALOR E PRIMEIRA LEI DA TERMODINMICA CH: 17
OBJETIVOS ESPECFICOS DA UNIDADE: a) interpretar a 1 lei da termodinmica (Cp); b) descrever as principais caractersticas relacionadas as conseqncias da 1 lei da
termodinmica (Cp); c) identificar os conceitos de calor e energia, segundo a 1 lei da termodinmica (Cp); d) expressar os principais aspectos referentes aos gases perfeitos (Cp); e) interpretar o emprego do conceito de calor primeira lei da termodinmica (Cp); e f) empregar os conceitos de calor e da 1 lei da termdinmica na resoluo de exerccios (Ap).
SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
2.2.1
ENERGIA INTERNA E CALOR
a) definir transferncia adiabtica de energia (Cn); b) descrever energia interna (Cn); c) interpretar o 1 princpio da termodinmica (Cp); d) identificar as principais conseqncias do 1
princpio da termodinmica (Cn); e) citar os meios de interao de um sistema
termodinmico com o meio externo (Cn); f) identificar as transformaes conseqentes do 1
princpio da termodinmica (Cn); g) definir calor (Cn); e h) citar a definio de unidade calorimtrica (Cn);
03 AE
2.2.2
CAPACIDADE TRMICA E CALOR
ESPECFICO
a) descrever capacidade trmica mdia (Cn); b) definir calor especfico mdio (Cn); c) definir calor especfico mdio (Cn); d) conceituar calor especfico volume constante
(Cn); e e) conceituar calor especfico presso constante
(Cn).
02 AE
2.2.3
TRABALHO E ENERGIA
a) definir trabalho (Cn); b) discutir o conceito de energia interna, em relao
ao 1 princpio da termodinmica (Cp); c) explicar o conceito de calor, segundo o 1
princpio da termodinmica (Cp); d) interpretar o conceito de trabalho, conforme o 1
princpio da termodinmica (Cp); e) relacionar trabalho rea em um plano pV (Cn); e f) empregar os conceitos sobre trabalho e energia na
resoluo de, no mnimo, trs exerccios (Ap).
03 AE
2.2.4
GASES PERFEITOS
a) citar a definio de gs perfeito (Cn); e b) interpretar a condio de um gs perfeito (Cp); c) definir escala termomtrica de um gs perfeito
(Cn); e d) definir escala absoluta (Cn).
02 AE
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20 MCA 37-56/2010
SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
2.2.5
EQUAO DE ESTADO
a) identificar a constante universal dos gases perfeitos (Cn);
b) descrever a equao de estado dos gases perfeitos (Cp);
c) citar a principal caracterstica de uma mistura de gases perfeitos (Cn);
d) discutir grandezas fsicas em relao equao de estado dos gases perfeitos (Cp); e
e) empregar os conceitos sobre a equao de estado na resoluo de, no mnimo, trs exerccios (Ap).
03 AE
2.2.6
TRANSFORMAES REVERSVEIS
a) citar o conceito de transformao reversvel, segundo o 1 princpio da termodinmica (Cn);
b) descrever a quantidade de energia trmica cedida em uma transformao reversvel de gs perfeito, em funo das variveis termodinmicas (Cp);
c) enunciar o 1 princpio da termodinmica em funo das variveis independentes p e V (Cn);
d) enunciar o 1 princpio da termodinmica em funo das variveis independentes p e T (Cn);
e) enunciar o 1 princpio da termodinmica em funo das variveis independentes V e T (Cn);
f) diferenciar isotermas de adiabticas em um diagrama pV (Cp); e
g) empregar os conceitos sobre transformaes reversveis na resoluo de, no mnimo, trs exerccios (Ap).
04 AE
UNIDADE 2.3: GASES REAIS CH: 05
OBJETIVOS ESPECFICOS DA UNIDADE: a) interpretar os conceitos fundamentais de gases reais (Cp); b) expressar os principais aspectos relacionados s mudanas do estado fsico da matria (Cp); e c) empregar os conceitos sobre gases reais na resoluo de, no mnimo, trs exerccios (Ap).
SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
2.3.1
COMPORTAMENTO DE UM GS REAL
a) descrever o comportamento das molculas de um gs real (Cn);
b) relacionar as foras de Van Der Waals (Cn); c) citar caractersticas que influenciam o estado
fsico de uma substncia (Cn); d) identificar a funo no caso de gs perfeito
(Cn); e e) demonstrar variveis de estado em um
diagrama cartesiano (Cp).
03 AE
-
MCA 37-56/2010 21
SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
2.3.2
ESTADO FSICO DA MATRIA
a) explicar as mudanas do estado fsico da matria (Cp);
b) distinguir as curvas de equilbrio entre as fases da gua no plano pT (Cp);
c) diferenciar ponto crtico de ponto triplo da gua no plano pVT (Cp);
d) Indicar no plano pVT as curvas de equilbrio entre as fases da gua (Cp); e
e) empregar os conceitos sobre gases reais na resoluo de, no mnimo, trs exerccios (Ap).
02 AE
UNIDADE 2.4: 2 LEI DA TERMODINMICA CH: 13
OBJETIVOS ESPECFICOS DA UNIDADE:
a) descrever o conceito de mquinas trmicas (Cp); b) interpretar o emprego da 2 lei da termodinmica nas transformaes calorficas (Cp); e c) empregar os conceitos sobre a 2 lei da termodinmica na resoluo de exerccios (Ap).
SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH Tec
2.4.1
MQUINAS TRMICAS
a) citar o conceito geral de mquinas trmicas (Cn);
b) destacar o conceito geral de maquinas frigorficas e bombas de calor (Cn);
c) conceituar a 2 lei da termodinmica no princpio de funcionamento das mquinas (Cp);
d) exemplificar o funcionamento das mquinas, conforme a 2 lei da termodinmica (Cp); e
e) diferenciar maquinas frigorficas de bombas de calor (Cp).
05 AE
2.4.2
TEOREMA DE CARNOT E ENTROPIA
a) citar a base de observao do pensamento de Sadi Carnot (Cn);
b) expressar o rendimento das mquinas trmicas atravs do teorema de Carnot (Cp);
c) expressar o rendimento de uma mquina em funo da energia interna e do calor (Cp);
d) exemplificar o ciclo de Carnot no plano TS (Cp); e
e) identificar o conceito de entropia (Cn).
04 AE
-
22 MCA 37-56/2010
SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH Tec
2.4.3
TRANSFORMAES REVERSVEIS E IRREVERSVEIS
a) citar o conceito de transformao aberta reversvel, conforme a 2 lei da termodinmica (Cn);
b) distinguir as transformaes abertas reversveis das irreversveis (Cp);
c) diferenciar as transformaes fechadas reversveis das irreversveis (Cp);
d) distinguir as transformaes cclicas reversveis das irreversveis (Cp);
e) diferenciar as transformaes no-cclicas reversveis das irreversveis (Cp); e
f) descrever entropia nas transformaes termodinmicas reversveis (Cp).
04 AE
RECOMENDAES METODOLGICAS
As aulas expositivas devero ser complementadas com exerccios especficos.
REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ZEMANSKY, M. W - Calor e Termodinmica, Ao Livro Tcnico, 1978. VIANELLO, R.L. & ALVES, A.R. Meteorologia Bsica e Aplicaes, Universidade
Federal de Viosa, Imprensa Universitria, 1991. MOYSS, A. L Termodinmica Teoria e Problemas Resolvidos. Ed- LTC, 2007.
PERFIL DE RELACIONAMENTO
Esta disciplina dever ser ministrada aps as disciplinas de Clculo 1 e Equaes Diferenciais, e antes da disciplina Meteorologia Fsica e Meteorologia Dinmica 1.
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MCA 37-56/2010 23
CAMPO: TCNICO ESPECIALIZADO REA: CINCIAS EXATAS E DA TERRA
DISCIPLINA 3: MECNICA DOS FLUIDOS 1 CARGA HORRIA 45 tempos
OBJETIVO ESPECFICO: a) empregar os conceitos fundamentais da mecnica dos fluidos na soluo de problemas de
escoamento (Ap).
UNIDADES DIDTICAS UNIDADE 3.1: FUNDAMENTOS CH: 04 OBJETIVO ESPECFICO DA UNIDADE: a) interpretar os conceitos fundamentais fluido, meio contnuo, viscosidade e gradiente (Cp).
SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
3.1.1 NOES
FUNDAMENTAIS
a) discutir o conceito de fludo (Cp); b) descrever o significado fsico do termo tenso de
cisalhamento(Cn); c) definir fludo incompressvel (Cn); d) caracterizar um fludo compressvel (Cn); e) apresentar as diferenas entre escoamentos
incompressvel e compressvel (Cp); f) explicar a diferena entre fluido e meio contnuo
(Cn). g) ilustrar o conceito de meio continuo (Cp); h) citar ao menos trs propriedades de fludos (Cn); i) enunciar as dimenses bsicas utilizadas na
mecnica dos fludos (Cn); e j) justificar a utilizao da lei de homogeneidade
dimensional na mecnica dos fludos (Cn).
03 AE
3.1.2 LEI DA
VISCOSIDADE DE NEWTON
a) conceituar coeficiente de viscosidade (Cn); b) definir gradiente de velocidade (Cn); e c) explicar as relaes existentes entre tenso de
cisalhamento, coeficiente de viscosidade e gradiente de velocidade (Cp).
01 AE
-
24 MCA 37-56/2010
UNIDADE 3.2: TENSO E TENSORES CH: 06 OBJETIVO ESPECFICO DA UNIDADE: a) interpretar os conceitos fundamentais sobre tenso (Cp).
SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
3.2.1 CAMPO ESCALAR
E VETORIAL
a) distinguir os conceitos quantidade escalar e quantidade vetorial (Cp);
b) explicar o conceito fsico de campo de uma determinada varivel (Cp);
c) definir campo escalar (Cn); d) definir campo vetorial (Cn); e e) interpretar o conceito do termo gradiente de uma
grandeza fsica (Cp).
02 AE
3.2.2 FORAS DE
CAMPO E DE CONTATO
a) definir fora de campo (Cn); b) definir fora de contato (Cn); c) explicar os conceitos de fora de campo e de
contato (Cp); d) distinguir tenso normal e tenso tangencial
(Cp); e e) definir o termo tensor (Cn).
02 AE
3.2.3 TENSO EM UM
PONTO
a) discutir o efeito da tenso em um fludo estacionrio ou com movimento uniforme (Cp);
b) definir fludo invscido (Cn); c) explicar os efeitos da tenso em um fludo
invscido (Cp); d) identificar a influncia da tenso em um fludo
viscoso em movimento (Cp); e) conceituar tensor das tenses (Cn); e f) citar propriedades do tensor das tenses (Cn).
02 AE
UNIDADE 3.3: ESTTICA DOS FLUDOS CH: 07 OBJETIVO ESPECFICO DA UNIDADE: a) solucionar problemas sobre as variaes verticais e horizontais da presso em um fluido
esttico compressvel e incompressvel (Ap). SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
3.3.1 VARIAO DA
PRESSO EM UM FLUIDO ESTTICO INCOMPRESSVEL
a) caracterizar um fludo esttico (Cn); b) determinar matematicamente a distribuio de
presso em fludos estticos (Cp); c) apontar as relaes existentes entre presso, peso
especfico e altitude (Cn); e d) resolver ao menos dois exerccios sobre
manometria (Ap).
03 AE
-
MCA 37-56/2010 25
SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
3.3.2 VARIAO DA
PRESSO EM UM FLUIDO ESTTICO
COMPRESSVEL
a) determinar matematicamente a distribuio da presso em fludos estticos compressveis Cp);
b) discutir a distribuio da presso em fludo considerado como gs perfeito isotrmico (Cp);
c) discutir a distribuio da presso em fludo considerado como gs perfeito quando a temperatura varia linearmente com a elevao (Cp); e
d) resolver ao menos um exerccio sobre a distribuio da presso em fludo considerado como gs perfeito isotrmico e um sobre a distribuio da presso em fludo considerado como gs perfeito com a temperatura variando linearmente com a elevao (Ap).
04 AE
UNIDADE 3.4: FUNDAMENTOS DA ANLISE DO ESCOAMENTO CH: 08 OBJETIVO ESPECFICO DA UNIDADE: a) empregar os elementos fundamentais do escoamento num meio contnuo na resoluo de
exerccios sobre velocidade e acelerao de partculas fluidas (Ap). SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
3.4.1 CAMPO DE
VELOCIDADE
a) apresentar o conceito de mtodo de campo (Cp); b) distinguir escoamento permanente de no-
permanente (Cp); c) apresentar o conceito fsico de linha de corrente
(Cp); d) apresentar o conceito fsico de tubo de corrente
(Cp); e) discutir o conceito de campo de velocidade
(Cp); e f) citar os dois pontos de vista utilizados para a
determinao de campos que envolvam movimento de partculas (Cn).
02 AE
3.4.2 ACELERAO DE UMA PARTICULA
FLUIDA
a) a partir de um campo de velocidade genrico, enunciar matematicamente a acelerao de uma partcula fluida (Cn);
b) descrever os dois efeitos que podem ser superpostos na acelerao de partculas fluidas (Cn);
c) definir acelerao substancial ou total (Cn); d) dada equao completa da acelerao, identificar o
termo da acelerao normal (Cn); e) dada equao completa da acelerao, identificar o
termo da acelerao tangencial (Cn); e f) resolver ao menos um exerccio sobre velocidade e
acelerao de uma partcula (Ap).
03 AE
-
26 MCA 37-56/2010
SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC 3.4.3
LEIS PARA MEIOS CONTNUOS
a) citar as leis bsicas para meios contnuos (Cn); e b) citar ao menos duas leis subsidirias para meios
contnuos (Cn). 01 AE
3.4.4 SISTEMAS E VOLU- MES DE CONTROLE
a) definir sistema (Cn); b) definir volume de controle (Cn); e c) discutir a relao entre soluo por sistema e por
volume de controle (Cp).
02 AE
UNIDADE 3.5: LEIS BSICAS PARA SISTEMAS E VOLUMES DE CONTROLE
CH: 06
OBJETIVO ESPECFICO DA UNIDADE: a) interpretar fisicamente as leis bsicas empregadas em sistemas e em volumes de controle
(Cp). SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
3.5.1 EQUAO DA
CONTINUIDADE
a) descrever o significado fsico da equao da continuidade (Cp);
b) dada a equao da continuidade, interpretar fisicamente os seus termos (Cp);
c) apontar a situao em que o escoamento considerado permanente (Cn);
d) apresentar a equao da continuidade para o caso de escoamento permanente (Cn);
e) identificar a situao para a qual apresente o caso do escoamento incompressvel (Cn);
f) apresentar a equao da continuidade para o caso de escoamento incompressvel (Cn).
02 AE
3.5.2 EQUAO DA
QUANTIDADE DE MOVIMENTO
a) descrever o significado fsico da equao da quantidade de movimento (Cp);
b) dada a equao da quantidade de movimento para um sistema de tamanho finito, interpretar fisicamente os seus termos (Cp);
c) dada a equao da quantidade de movimento para um volume de controle fixo no espao inercial, interpretar fisicamente os seus termos (Cp); e
d) dada a equao da quantidade de movimento para um volume de controle no inercial, interpretar fisicamente os seus termos (Cp).
02 AE
-
MCA 37-56/2010 27
SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
3.5.2 PRIMEIRA LEI DA TERMODINMICA
a) enunciar a primeira lei da termodinmica (Cn); b) distinguir os conceitos de energia armazenada e
energia de transio (Cp); c) citar os tipos de energia as quais poder ser
relacionadas a um elemento de massa (Cn); d) apontar os dois tipos de energia de transio (Cn); e) distinguir energia cintica, energia potencial e
energia interna (Cp); f) dada a equao da primeira lei da termodinmica,
interpretar fisicamente os seu termos (Cp); g) dada a equao da primeira lei da termodinmica
para um volume de controle, interpretar fisicamente os seus termos (Cp); e
h) dada a equao da quantidade de movimento para um volume de controle no inercial, interpretar fisicamente os seu termos (Cp).
02 AE
UNIDADE 3.6: ESCOAMENTO IRROTACIONAL CH: 11 OBJETIVO ESPECFICO DA UNIDADE: a) empregar as leis que regem os movimentos de uma partcula na interpretao de
fenmenos fsicos num escoamento irrotacional (Ap). SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
3.6.1 ESCOAMENTO
IRROTACIONAL
a) identificar as condies de contorno para escoamentos no viscosos (Cn);
b) caracterizar escoamento rotacional e irrotacional (Cn);
c) expressar o vetor velocidade angular de um elemento fluido em termos de velocidade (Cp).
d) explicar a relao existente entre a velocidade angular e o rotacional (Cp);
e) explicar a relao existente entre a velocidade angular e a vorticidade (Cp);
f) definir as componentes da velocidade angular em relao aos eixos coordenados (Cn);
g) identificar o operador rotacional no vetor velocidade angular de um elemento fluido (Cn);
h) citar matematicamente o critrio de irrotacionalidade (Cn);
i) discutir a relao entre escoamento irrotacional e viscosidade (Cp);
j) interpretar a equao de Euler aplicada ao escoamento irrotacional (Cp);
k) interpretar a equao de Bernoulli aplicada ao escoamento irrotacional(Cp); e
l) definir o escoamento irrotacional axialmente simtrico (Cn).
06 AE
-
28 MCA 37-56/2010
SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC 3.6.2
APLICAO DA EQUAO DE
BERNOULLI NO ESCOAMENTO
IRROTACIONAL
a) aplicar a equao de Bernoulli em pelo menos dois exerccios relacionados ao escoamento irrotacional (Ap).
01 AE
3.6.3 CIRCULAO E TEOREMA DE
STOKES
a) definir circulao (Cn); b) expressar matematicamente o Teorema de Stokes
(Cp); e c) Interpretar fisicamente o Teorema de Stokes para o
escoamento irrotacional (Cp).
02 AE
3.6.4 POTENCIAL DE VELOCIDADE
a) definir potencial de velocidade (Cn); e b) esboar a relao entre funo corrente e potencial
de velocidade, em coordenadas polares (Cn). 02 AE
PERFIL DE RELACIONAMENTO
Esta disciplina dever ser ministrada aps as disciplinas Clculo 3, Equaes Diferenciais e Fsica 4 e antes das disciplinas Meteorologia Fsica e Meteorologia Dinmica 1.
RECOMENDAES METODOLGICAS As aulas expositivas devero ser complementadas com exerccios especficos.
REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS
SHAMES, I.H. MECNICA DOS FLUIDOS. Editora Edgard Blcher Ltda Vol. 1 - So Paulo
-
MCA 37-56/2010 29
CAMPO: TCNICO ESPECIALIZADO REA: CINCIAS EXATAS E DA TERRA
DISCIPLINA 4: MECNICA DOS FLUIDOS 2 CARGA HORRIA 42 tempos
OBJETIVO ESPECFICO: a) debater os conceitos fundamentais da mecnica dos fluidos relacionados a escoamentos
(An).
UNIDADES DIDTICAS UNIDADE 4.1: ANLISE DIMENSIONAL E SEMELHANA CH: 07 OBJETIVO ESPECFICO DA UNIDADE: a) empregar os conceitos fundamentais de anlise dimensional e semelhana na resoluo de
exerccios de dinnica dos fludos (Ap). SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
4.1.1 ANLISES
ADIMENSIONAIS
a) valorizar a importncia do estudo de grupos adimensionais para o entendimento das diferenas entre os vrios escoamentos (Va);
b) definir grupos adimensionais (Cn); c) citar ao menos cinco grupos adimensionais
importantes para a Mecnica dos Fludos (Cn); d) explicar a natureza da anlise dimensional (Cp); e) indicar a vantagem imediata da utilizao da anlise
adimensional (Cn); e f) resolver ao menos trs exerccios utilizando anlise
adimensional (Ap).
02 AE
4.1.2 TEOREMA DOS DE BUKINGHAM
a) citar o teorema dos de Bukingham (Cn); b) discutir a importncia da utilizao do teorema dos
de Bukingham na determinao de grupos adimensionais (Cp); e
c) resolver ao menos dois exerccios visando determinar grupos adimensionais, utilizando o teorema de de Bukingham (Ap).
02 AE
-
30 MCA 37-56/2010
SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
4.1.3 SEMELHANA E OS PRINCIPAIS
GRUPOS ADIMENSIONAIS
a) explicar o conceito de semelhana (Cp); b) discutir a relao existente entre anlise dimensional
e semelhana (Cn); c) explicar o significado fsico dos grupos
adimensionais importantes na mecnica dos fluidos (Nmeros de Reynolds, Mach, Foude, Weber e Euler) (Cp);
d) relacionar os diferentes grupos adimensionais com os aspectos fsicos da Equao de Navier-Stokes (Cn);
e) discutir as consequncias fisicas da analise dos grupos adimensionais na Mecnica dos Fluidos (Cp); e
f) Identificar a semelhana, aps Identificar a equao diferencial correspondente (Cp).
03 AE
UNIDADE 4.2: ESCOAMENTO INCOMPRESSVEL IRROTACIONAL
PERMANETE BIDIMENCIONAL CH: 14
OBJETIVO ESPECFICO DA UNIDADE: a) identificar os conceitos fundamentais aplicados ao escoamento incompressvel irrotacional
permanente bidimensional (Cp). SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
4.2.1 FUNO
CORRENTE E RELAES
IMPORTANTES
a) caracterizar as premissas bsicas de um escoamento idealizado bidimensionalidade, incompressibilidade, irrotacionalidade e escoamento permanente (Cn);
b) descrever o conceito de funo de corrente (Cp);
c) interpretar a relao entre a funo de corrente e o campo de velocidade (Cp);
d) explicar a relao entre a funo corrente e linhas de corrente (Cp);
e) interpretar a relao entre funo de corrente e potencial de velocidade (Cp); e
f) explicar a relao entre linhas de corrente e linhas de potencial constante (Cp).
04 AE
-
MCA 37-56/2010 31
SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
4.2.2 DISCUSSO DAS
QUATRO LEIS BSICAS
a) discutir a lei de conservao de massa utilizando o conceito de funo de corrente (Cp);
b) discutir a lei de Newton considerando o escoamento irrotacional incompressvel, para um sistema infinitesimal (Cp);
c) relacionar a primeira lei da termodinmica lei de Newton considerando o escoamento irrotacional incompressvel (Cn); e
d) citar as consequncias da considerao do escoamento irrotacional incompressvel bidimensional na segunda lei da termodinmica (Cn).
04 AE
4.2.3 ESCOAMENTOS
SIMPLES
a) caracterizar um escoamento uniforme (Cn); b) interpretar fsica uma fonte e um sorvedouro
bidimensionais (Cp); c) identificar matematicamente uma fonte e um
sorvedouro bidimensionais (Cn); d) explicar o conceito de vrtice simples (Cp); e) identificar matematicamente um vrtice simples
(Cn); e f) interpretar fisicamente o conceito par fluido
(Cn).
04 AE
4.2.4 SUPERPOSIO DE
ESCOAMENTOS SIMPLES
a) apontar os fundamentos do mtodo da superposio (Cn);
b) explicar o escoamento em torno de um cilindro sem circulao (Cp); e
c) dada uma imagem animada de um escoamento incompressvel irrotacional permanente bidimensional, identificar os efeitos num escoamento em torno de um cilindro sem circulao (Cp).
02 AE
-
32 MCA 37-56/2010 UNIDADE 4.3: ESCOAMENTO IRROTACIONAL INCOMPRESSVEL
AXIALMENTE SIMTRICO CH: 08
OBJETIVO ESPECFICO DA UNIDADE: a) identificar os conceitos fundamentais da mecnica dos fluidos aplicado a um escoamento
irrotacional incompressvel axialmente simtrico (Cp). SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
4.3.1 NOES
FUNDAMENTAIS
a) descrever o conceito de funo de corrente de Stokes (Cn);
b) interpretar a funo corrente de Stokes (Cp); c) interpretar a relao entre a funo de corrente
de Stokes e o campo de velocidade (Cp); d) explicar a relao entre a funo corrente de
Stokes e linhas de corrente (Cp); e) interpretar a relao entre funo de corrente e
potencial de velocidade (Cp); e f) dada uma imagem animada de um escoamento
incompressvel irrotacional axialmente simtrico, identificar a funo de corrente de Stokes (Cp).
03 AE
4.3.2 ESCOAMENTO
SIMPLES
a) caracterizar o escoamento simples em funo de linha de corrente e funo de corrente para um escoamento incompressvel irrotacional axialmente simtrico (Cn);
b) caracterizar fontes e sorvedouros tridimensionais num escoamento incompressvel irrotacional axialmente simtrico (Cn);
c) definir par tridimensional para um escoamento incompressvel irrotacional axialmente simtrico (Cn);
d) caracterizar fontes e sorvedouros lineares de comprimento finito num escoamento incompressvel irrotacional axialmente simtrico (Cn); e
e) idendificar as leis bsicas para um escoamentouniforme (Ap).
03 AE
-
MCA 37-56/2010 33
SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
4.3.3 SUPERPOSIO DE
ESCOAMENTO SIMPLES
a) explicar o escoamento permanente em torno de uma esfera (Cp); e
b) dada uma imagem animada de um escoamento incompressvel irrotacional permanente bidimensional, identificar os efeitos do escoamento em torno de um cilindro sem circulao (Cp).
02 AE
UNIDADE 4.4: ESCOAMENTO LAMINAR VISCOSO INCOMPRESSVEL
CH: 04
OBJETIVO ESPECFICO DA UNIDADE: a) examinar as principais leis que regem o escoamento laminar viscoso incompressvel (An).
SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
4.4.1 EQUAO DE
NAVIER-STOKES PARA UM ESCOA-MENTO LAMINAR INCOMPRESSVEL
a) interpretar as equaes de Navier-Stokes para um escoamento laminar incompressvel (Cp);
b) explicar as relaes fsicas adimensionais obtidas da equao de Navier-Stokes (Cp);
c) Explicar a dificuldade da soluo das Eq. de Navier-Stokes pelos termos que representam as aceleraes convectivas (Cp); e
d) identificar as solues exatas da equao de navier-Stokes (Ap).
03 AE
4.4.2 ESCOAMENTO
PARALELO
a) caracterizar um escoamento paralelo (Cn); e b) analisar o perfil de velocidade parabolico
resultante (An). 01 AE
UNIDADE 4.5: ESCOAMENTO TURBULENTO VISCOSO
INCOMPRESSVEL CH: 09
OBJETIVO ESPECFICO DA UNIDADE: a) interpretar as principais leis que regem o escoamento turbulento viscoso incompressvel
(Cp). SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
4.5.1 ESCOAMENTO TURBULENTO PERMANENTE
a) identificar mdias, em relao ao tempo, para um escoamento turbulento em regime permanente (Cn);
b) identificar caracteristicas de transio de escoamentos laminar para turbulento (Cn); e
c) discutir a relao dos Numeros de Reynolds e de Richardson para um escoamento turbulento (Cp).
02 AE
-
34 MCA 37-56/2010
SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
4.5.2 EQUAO DE
NAVIER-STOKES P/ QUANTIDADES
MDIAS NO TEMPO
a) identificar as equaes de Navier-Stokes para quantidades mdias no tempo (Cn);
b) calcular solues exatas da Equao de Navier-Stokes (Ap);
c) analisar as consequencias fisicas das solues exatas da Equaes de Navier-Stokes (An); e
d) discutir a aplicao das Equaes de Navier-Stokes na soluo de problemas Geofisicos (Cp).
05 AE
4.5.3 TENSO APARENTE
E VISCOSIDADE
a) explicar o conceito de tenso aparente (Cp); b) explicar a manifestao da tenso aparente (Cp); e c) explicar o conceito de viscosidade de
turbilhonamento (Cp).
02 AE
RECOMENDAES METODOLGICAS As aulas expositivas devero ser complementadas com exerccios especficos.
REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS SHAMES, I.H. MECNICA DOS FLUIDOS. Editora Edgard Blcher Ltda Vol. 1 e 2 -
So Paulo VANYO, J. P. ROTATING FLUIDS IN ENGINEERING AND SCIENCE. Editora
Dover Books. New York. GILES, R. V. . MECNICA DOS FLUIDOS E HIDRAULICA. Coleo Schaum.
Editora McGraw-Hill do Brasil. So Paulo. HUGHES, W. F. e BRIGHTON, J. A. THEORY AND PROBLEMS OF FLUIDS
DYNAMICS SCHAUMS OUTLINE SERIES. Editora McGraw-Hill. New York.
PERFIL DE RELACIONAMENTO Dever ser ministrada, aps a disciplina Mecnica dos Fludos 1.
-
MCA 37-56/2010 35
CAMPO: TCNICO ESPECIALIZADO REA: CINCIAS EXATAS E DA TERRA
DISCIPLINA 5: METEOROLOGIA FSICA CARGA HORRIA 40 tempos
OBJETIVO ESPECFICO: a) empregar os conceitos fundamentais da dinmica na determinao de parmetros
atmosfricos (Ap).
UNIDADES DIDTICAS UNIDADE 5.1: TERMODINMICA DO AR SECO E DO AR MIDO CH: 09 OBJETIVO ESPECFICO DA UNIDADE: a) empregar os conceitos fundamentais da termodinmica do ar atmosfrico em condies
variveis de umidade (Ap). SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
5.1.1 EQUAO DE
ESTADO E TEMPERATURA
VIRTUAL
a) calcular o calor latente de vaporizao a determinada temperatura, a partir de uma equao para saturao do vapor d'gua (Ap);
b) calcular a temperatura virtual e massa especfica de uma amostra de ar saturado a determinada temperatura e presso (Ap);
c) interpretar fisicamente, a temperatura virtual a partir de uma equao de estado do ar mido, e a constante especfica do ar seco (Cp); e
d) determinar o valor da presso do vapor em dada temperatura a partir de um valor mdio do calor de evaporao da gua, em um intervalo trmico (Ap).
02 AE
5.1.2 VOLUME
ESPECFICO
a) calcular o volume especfico do gelo a partir de uma determinada temperatura (Ap); e
b) calcular o volume especfico da gua a partir de uma determinada faixa de temperatura (Ap).
01 AE
5.1.3 MUDANA DE FASE E CALOR
LATENTE
a) calcular a variao do calor latente de evaporao com a temperatura absoluta (Ap); e
b) determinar o trabalho, a variao de energia interna e a troca de calor com a vizinhana, a partir de uma amostra de ar seco em transformao (Ap).
02 AE
5.1.4 EQUAO DE
CLAUSIUS-CLAPEYRON
a) discutir a equao de Clausius-Clapeyron (Cp); e b) discutir as equaes de Goff-Gatch, Tetens e
Magnus desenvolvidas a partir da equao de Clapeyron (Cp).
02 AE
-
36 MCA 37-56/2010 SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
5.1 5 VARIVEIS DA
UMIDADE
a) calcular a razo de mistura em condies especficas (Ap); e
b) calcular a umidade e a temperatura do ponto de orvalho em condies especficas (Ap).
02 AE
UNIDADE 5.2: DIAGRAMAS AEROLGICOS CH: 07 OBJETIVO ESPECFICO DA UNIDADE: a) empregar os conceitos fundamentais da termodinmica na utilizao dos diagramas
aerolgicos (Ap). SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
5.2.1 FINALIDADE E SELEO DE
COORDENADAS
a) citar critrios de seleo de coordenadas (Cn); b) distinguir critrios de seleo de diagramas (Cn);c) citar a finalidade e a importncia dos diagramas
termodinmicos (Cn); e d) identificar as variveis componentes do sistema
representado nos diagramas termodinmicos (Cn).
01 AE
5.2.2 DIAGRAMAS
TERMODINMICOS
a) identificar propriedades do Tefigrama (Cn); b) identificar propriedades do diagrama Skew T
Log P (Cn); c) citar caractersticas das coordenadas do
Tefigrama (Cn); d) citar caractersticas das coordenadas do diagrama
de Clapeyron (Cn); e e) citar caractersticas das coordenadas do diagrama
Skew T Log P (Cn).
02 AE
11.2.3 EQUIVALNCIA DE
REAS
a) demonstrar a equivalncia de reas entre dois diagramas termodinmicos (Ap); e
b) demonstrar a proporcionalidade entre rea e trabalho realizado num diagrama termodinmico, (Ap).
02 AE
5.2.4 CLCULO DA
REA ENERGTICA
a) calcular a quantidade de calor e trabalho, utilizando o teligrama (Ap); e
b) calcular as variaes especficas de entalpia, entropia e energia interna atravs do tefigrama, (Ap).
02 AE
-
MCA 37-56/2010 37
UNIDADE 5.3: PROCESSOS TERMODINMICOS NA ATMOSFERA CH: 12OBJETIVO ESPECFICO DA UNIDADE: a) explicar os processos termodinmicos do ar atmosfrico (Cp).
SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
5.3.1 CONDENSAO
POR RESFRIAMENTO
ADIABTICO
a) interpretar a equao da condensao por resfriamento isobrico (Cp); e
b) interpretar procedimentos de obteno da equao da condensao por resfriamento isobrico e de plotagem nos diagramas termodinmicos (Cp).
02 AE
5.3.2 PROCESSOS
ADIABTICOS ISOBRICOS
a) interpretar a equao do processo adiabtico isobrico (Cp); e
b) interpretar procedimentos de obteno da equao do processo adiabtico isobrico e de plotagem nos diagramas termodinmicos (Cp).
02 AE
5.3.3 TEMPERATURAS REAL E VIRTUAL
a) interpretar as equaes das temperaturas real e virtual (Cp); e
b) interpretar procedimentos de obteno das equaes das temperaturas real e virtual (Cp).
01 AE
5.3.4 EXPANSO E SATURAO ADIABTICA
a) interpretar a equao da expanso e saturao adiabtica (Cp); e
b) interpretar procedimentos de obteno da equao do processo de expanso e saturao adiabtica (Cp).
02 AE
5.3.5 PROCESSO
ADIABTICO SATURADO
REVERSVEL
a) interpretar a equao do processo adiabtico saturado reversvel (Cp); e
b) interpretar procedimentos de obteno da equao do processo adiabtico saturado reversvel (Cp).
02 AE
5.3.6 EFEITO DO
CONGELAMENTO EM NUVENS
a) citar efeitos do congelamento em nuvens (Cn); e b) Interpretar a equao do congelamento em
nuvens (Cp). 01 AE
5.3.7 EXPANSO
POLITRPICA
a) interpretar a equao da expanso politrpica (Cp); e
b) interpretar procedimentos de obteno da equao da expanso politrpica (Cp).
02 AE
-
38 MCA 37-56/2010 UNIDADE 5.4: ESTTICA DA ATMOSFERA CH: 10 OBJETIVO ESPECFICO DA UNIDADE: a) empregar os conceitos fundamentais da esttica dos fluidos na determinao de camadas
atmosfricas (Ap).
SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
5.4.1 CAMPO
GEOPOTENCIAL
a) discutir a equao do geopotencial(Cp); e b) utilizando-se do diagrama aerolgico, calcular
o geopotencial entre duas camadas (Ap). 02 AE
5.4.2 EQUAO DA
HIDROSTTICA
a) discutir a equao da hidrosttica (Cp); b) interpretar a equao da hidrosttica (Cp); c) interpretar procedimentos de obteno da
equao da hidrosttica (Cp); d) interpretar variveis componentes da
integrao da equao da hidrosttica (Cp); e e) interpretar procedimentos utilizados no
clculo e na plotagem da equao da hidrosttica, nos diagramas termodinmicos (Cp).
02 AE
5.4.3 SUPERFCIES ISOBRICAS
EQUIPOTENCIAIS
a) interpretar a equao da espessura entre superfcies isobricas (Cp); e
b) utilizando-se da altitude geopotencial, calcular a espessura entre duas superfcies isobricas (Ap).
02 AE
5.4.4 GRADIENTES
TRMICOS
a) definir gradiente trmico vertical (Cn); b) calcular o gradiente adiabtico a partir do
peso molecular do ar seco, (Ap); e c) calcular a espessura da camada pelo mtodo
das isotermas e adiabticas mdias (Ap).
02 AE
5.4.5 ATMOSFERA
PADRO
a) identificar caractersticas da atmosfera-padro ICAO (Cn); e
b) citar a importncia da atmosfera padro para a navegao area (Cn).
01 AE
5.4.6 ALTMETRO
a) interpretar a utilizao do altmetro na navegao area (Cp); e
b) interpretar princpios de funcionamento do altmetro (Cp).
01 AE
-
MCA 37-56/2010 39
UNIDADE 5.5: EQUILBRIO ATMOSFRICO CH: 02OBJETIVO ESPECFICO DA UNIDADE:
a) empregar os conceitos fundamentais da esttica dos fluidos na determinao das condies de equilbrio atmosfrico (Ap).
SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
5.5.1 ESTABILIDADE a) enunciar critrios de estabilidade (Cn). 01 AE
5.5.2 OSCILAO DA
CAMADA ESTVEL a) calcular a oscilao de uma camada estvel (Ap). 01 AE
RECOMENDAES METODOLGICAS As aulas expositivas devero ser complementadas com exerccios especficos.
REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS VIANELLO, R.L. & ALVES, A.R. - Meteorologia Bsica e Aplicaes, Universidade
Federal de Viosa, Imprensa Universitria, 1991. IRIBARNE, J.V. & GODSON, W.L. - Atmospheric Termodynamics. Boston, D. Reidel
Publishing. 1973.
PERFIL DE RELACIONAMENTO
Dever ser ministrada, preferencialmente, aps a disciplina Meteorologia Dinmica 2.
-
40 MCA 37-56/2010
CAMPO: TCNICO ESPECIALIZADO REA: CINCIAS EXATAS E DA TERRA
DISCIPLINA 6: MICROFSICA DAS NUVENS CARGA HORRIA 37 tempos
OBJETIVO ESPECFICO: a) empregar os conceitos fundamentais da microfsica das nuvens na determinao de
fenmenos atmosfricos (Ap).
UNIDADES DIDTICAS UNIDADE 6.1: DESENVOLVIMENTO DE GOTAS EM NUVENS CH: 16 OBJETIVOS ESPECFICOS DA UNIDADE: a) empregar os conceitos fundamentais da energia fsica na determinao do
desenvolvimento de gotas de nuvens (Ap); e b) interpretar os conceitos fundamentais de Energia Fsica na atmosfera (Cp).
SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
6.1.1
VAPOR DGUA NA ATMOSFERA
a) discutir as caractersticas da distribuio do vapor dgua na atmosfera (Cp); e
b) calcular a quantidade de vapor Dgua na atmosfera dimensionando sua contribuio nos processos atmosfricos (Ap).
02 AE
6.1.2 NUVENS E
PRECIPITAO
a) interpretar as mudanas de fase da gua (Cp);
b) discutir a interao entre ncleos de condensao, gotas de nuvens e de chuva (Cp);
c) interpretar a reduo da presso do vapor devido a presena de solutos na gua (Cp);
d) discutir razo de saturao e raio crtico para crescimento ou evaporao da gota (Cp);
e) explicar a importncia dos ncleos de condensao na formao e congelamento das gotas (Cp);
f) explicar processos de coalizo e coalescncia (Cp);
g) explicar a interao entre gotas de gua e cristais de gelo no crescimento de nuvens e no desenvolvimento da precipitao (Cp); e
h) calcular tipos de raios crticos de gotas de nuvens com potencial de precipitao (Ap).
03 AE
6.1.3 NCLEOS DE
CONDENSAO
a) discutir o tamanho dos aerossis naturais na formao das gotas (Cp); e
b) calcular o nmero de ncleos de condensao ativos para a formao das gotas (Ap).
02 AE
-
MCA 37-56/2010 41
SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
6.1.4 CRESCIMENTO
DAS GOTAS
a) descrever o processo de supersaturao nas nuvens (Cn);
b) discutir o processo de crescimento de gotas de nuvens (Cp);
c) relacionar a razo de crescimento da gota com o tempo (Cn);
d) interpretar a formao de gotas de nuvens e a supersaturao, segundo Mordy (Cp);
e) determinar o espao percorrido por uma gota at sua evaporao total, com base em um raio inicial (Cp); e
f) resolver ao menos trs exerccios relacionados variao do dimetro das gotas (Ap).
02 AE
6.1.5 TEORIA DO
CRESCIMENTO DIFUSO
a) explicar o efeito da ventilao no crescimento das gotas (Cp);
b) justificar erros de clculo na razo de crescimento das gotas (Cp);
c) explicar a teoria cintica na interface lquido-vapor, utilizando a equao de crescimento das gotas (Cp); e
d) . resolver ao menos trs exerccios relacionados teoria do crescimento difuso (Ap).
02 AE
6.1.6 FORMAO DE
GELO
a) discutir a nucleao heterognea (Cp); b) identificar ncleos atmosfricos de
congelamento (Cn); c) apontar fases de transio que podem levar
formao de cristais de gelo (Cn); d) interpretar mtodos de estudo dos ncleos
atmosfricos de congelamento (Cp); e) explicar a relao entre concentrao de
ncleos de congelamento e temperatura (Cp); f) explicar a relao entre tamanho dos ncleos de
congelamento e temperatura, segundo Vali (Cp);
g) relacionar tamanho de gotas com temperatura, na formao de cristais de gelo em nucleao homognea (Cn); e
h) resolver ao menos trs exerccios relacionados teoria de formao de gelo na atmosfera (Ap).
03 AE
-
42 MCA 37-56/2010
SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
6.1.7 CRESCIMENTO DOS CRISTAIS DE GELO
a) explicar a formao de flocos de neve, a partir de cristais de gelo (Cp);
b) relacionar a velocidade de queda com a dimenso dos cristais de gelo, segundo Fletcher (Cn);
c) discutir a relao entre o crescimento difuso das gotas de gua e os cristais de gelo (Cp);
d) explicar a relao entre cristais de gelo e coalescncia, nos processos de precipitao (Cp);
e) interpretar a dependncia entre crescimento dos cristais de gelo, temperatura e presso, segundo Byers (Cp); e
f) resolver ao menos trs exerccios relacionados teoria de crescimento dos cristais de gelo na atmosfera (Ap).
02 AE
UNIDADE 6.2: CHUVA DE NUVENS QUENTES CH: 07 OBJETIVO ESPECFICO DA UNIDADE: a) aplicar os conceitos fundamentais da energia fsica no desenvolvimento da precipitao de
nuvens quentes (Ap). SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
6.2.1 PROPRIEDADES MICROFSICAS DAS NUVENS
a) discutir caractersticas das nuvens cumulus, segundo Fletcher (Cp). 01 AE
6.2.2 COALISO E
COALESCNCIA
a) explicar tipos de interao no choque entre gotas (Cp); b) identificar foras atuantes no processo de coalizo (Cn); c) discutir o efeito gravitacional no processo de coalizo
(Cp); d) expressar a eficincia da coalizo no crescimento das
gotas (Cp); e) discutir a eficincia dos processos de coalizo e
coalescncia (Cp); f) discutir a equao da velocidade de queda de uma gota
de chuva (Cp); e g) resolver ao menos trs exerccios relacionados teoria
de coalizo e coalescncia (Ap).
02 AE
6.2.3 MODELOS DE
CRESCIMENTO DAS GOTAS
a) discutir os modelos de crescimento de gotas, segundo Bowen e Telford (Cp); e
b) resolver ao menos dois exerccios relacionados a modelos de crescimento das gotas na atmosfera (Ap).
02 AE
-
MCA 37-56/2010 43 SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
6.2.4 CONDENSAO
E COALESCNCIA ESTOCSTICA
a) explicar os processos de condensao e coalescncia estocstica (Cp); e
b) resolver ao menos dois exerccios relacionados teoria de condensao e coalescncia estocstica (Ap).
02 AE
UNIDADE 6.3: CHUVA E NEVE CH: 07 OBJETIVO ESPECFICO DA UNIDADE: a) interpretar os conceitos fundamentais da energia fsica nos mecanismos de desenvolvimento
das gotas de chuva e neve (Cp). SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
6.3.1 GOTAS E FLOCOS
DE NEVE
a) identificar mecanismos de incio da precipitao (Cn);
b) interpretar a relao entre tamanho do floco de neve e dimetro da gota (Cp);
c) discutir a relao entre tamanho das gotas em chuva leve contnua e em pancadas de chuva (Cp); e
d) resolver ao menos dois exerccios relacionados aos conceitos sobre gotas e flocos de neve (Ap).
02 AE
6.3.2 INTENSIDADE DA
PRECIPITAO
a) relacionar tipo e intensidade da precipitao (Cn); e
b) nomear fatores controladores da intensidade e durao da precipitao (Cn).
01 AE
6.3.3 DISSIPAO DE
NEVOEIROS
a) discutir a relao entre os tipos predominantesde nevoeiros e as condies sinticas predominantes (Cp);
b) relacionar tipo e intensidade de nevoeiros(Cn); e c) discutir os principais mecanismos atmosfricos
de dissipao de nevoeiros (Cp).
02 AE
6.3.4 GERENCIAMENTO DE PRECIPITAO
a) discutir a relao entre a quantidade deprecipitao e os processos geradores em meso-escala e grande escala (Cp); e
b) relacionar tipo de precipitao e sistemassinticos geradores (Cn).
01 AE
6.3.5 TECNOLOGIA DE
MODIFICAO DO TEMPO
a) discutir os avanos tecnolgicos na modificaodo tempo (Cn); e
b) relacionar os benefcios obtidos com as novas tecnologias e a meteorologia aeronutica(Cn).
01 AE
-
44 MCA 37-56/2010
UNIDADE 6.4: PROCESSOS DE PRECIPITAO CH: 07OBJETIVO ESPECFICO DA UNIDADE: a) interpretar os conceitos fundamentais da energia fsica nos processos de precipitao (Cp).
SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
6.4.1 TIPOS DE
PRECIPITAO
a) discutir tipos de precipitao (Cp); b) interpretar critrios de determinao do tipo da
precipitao (Cp); e c) listar caractersticas da precipitao afetada
pelos movimentos verticais do ar (Cn).
02 AE
6.4.2 TEORIAS SOBRE PRECIPITAO
a) relacionar tipo de precipitao e ocluso (Cp); b) explicar processos de formao de precipitao
(Cp); c) relacionar tipo de nuvem com eficincia em
produzir precipitao (Cp); e d) discutir a eficincia da nuvem em relao ao
potencial de precipitao (Cp).
02 AE
6.4.3 TEMPESTADE
a) descrever o estgio de uma clula de trovoada (Cn); e
b) relacionar tipo de precipitao com estgio da trovoada (Cn).
02 AE
6.4.4 GRANIZO
a) explicar o processo de crescimento do granizo (Cp). 01 AE
RECOMENDAES METODOLGICAS
As aulas expositivas devero ser complementadas com exerccios especficos.
REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ROGER, R.R. - Fsicas de las Nubes. Barcelona, Editora Revert, 1977. ROGER, R.R. - A Short Course in Cloud Physics, 2 ed. Oxford, Pergamon Press, 1979, 235p. MASON, B.J. - The Physics of Clouds. London, Oxford, University Press, 1971, 671 p. VIANELLO Rubens. Meteorologia Aplicada UFVC.
PERFIL DE RELACIONAMENTO Dever ser ministrada, preferencialmente, aps a disciplina Meteorologia Fsica.
-
MCA 37-56/2010 45
CAMPO: TCNICO ESPECIALIZADO REA: CINCIAS EXATAS E DA TERRA DISCIPLINA 7: PROCESSOS RADIATIVOS DA ATMOSFERA
CARGA HORRIA 37 tempos
OBJETIVO ESPECFICO: a) empregar os conceitos fundamentais dos processos radiativos na determinao de
fenmenos atmosfricos (Ap). UNIDADE 7.1: RADIAO CH: 25 OBJETIVO ESPECFICO DA UNIDADE: a) interpretar os fundamentos da interao da energia radiativa na atmosfera terrestre (Cp).
SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC 7.1.1
RELAES ASTRONNICAS ENTRE O SOL E A
TERRA
a) definir unidade astronmica (Cn); b) definir perilio e aflio (Cn); c) definir distncia Terra-Sol (Cn); e d) discutir os efeitos da radiao solar na atmosfera
em funo das distncia Terra-Sol (Cp).
02 AE
7.1.2 SISTEMA DE
COORDENADAS CELESTES
a) definir ngulo slido (Cn); b) definir ascenso reta e declinao, em relao
posio de um astro na esfera celeste (Cn); c) discutir sobre o Sistemas de Coordenadas
Celestes, que possibilita identificar a posio do Sol em relao Terra (Cp).
d) explicar a importncia da declinao no entendimento da intensidade de radiao que atinge a baixa atmosfera (Cp);
e) discutir sobre o Sistema Horizontal de coordenadas celestes (Cp); e
f) definir elevao e azimute (Cn).
03 AE
7.1.3 ESTAES DO ANO
a) explicar a situao astronmica obliqidade da elptica (Cp); e
b) discutir os efeitos das estaes do ano sobre a intensidade de radiao solar sobre a Terra (Cp).
01 AE
-
46 MCA 37-56/2010
SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
7.1.4 RADIAO ELE-TROMAGNTICA
a) caracterizar matematicamente velocidade de propagao da onda (Cn);
b) caracterizar matematicamente a energia de um fton da radiao ou quantum de energia (Cn);
c) identificar caractersticas da freqncia, do comprimento e da velocidade de propagao de uma onda eletromagntica (Cn);
d) conceituar espectro eletromagntico (Cn); e) distinguir as regies do espectro eletomagntico,
visvel, infravermelho prximo, e infravermelho longnquo (Cp);
f) identificar tipos de radiao do espectro eletromagntico segundo o comprimento de onda (Cn);
g) definir radincia (Cn); h) definir densidade de fluxo de radiao (Cn); i) discutir o conceito de densidade de fluxo de
radiao e no estudo da radiao atmosfrica (Cp); e
j) definir campo de radiao (Cn).
04 AE
7.1.5 LEIS DA RADIAO
a) distinguir os conceitos sobre emissividade, absortividade, refletividade e transmissividade (Cn);
b) definir corpo negro (Cn); c) distinguir os conceitos sobre caminho e
espessura ptica (Cn); d) enunciar matematicamente a lei de Planck (Cn); e) interpretar a equao da lei de Planck (Cp); f) enunciar matematicamente a lei de Stefan-
Boltzmann (Cn); g) interpretar a equao da lei de Stefan-Boltzmann
(Cp); h) enunciar matematicamente a lei de Wien (Cn); i) interpretar a equao da lei de Wien (Cp); j) enunciar matematicamente a lei de Kirchhoff
(Cn); k) interpretar a equao da lei de Kirchhoff (Cp); l) enunciar matematicamente a lei de Lambert
(Cn); m) interpretar a equao da lei de Lambert (Cp); n) enunciar matematicamente a lei de Beer-
Bouguer-Lambert (Cn); o) interpretar a equao da lei de Beer-Bouguer-
Lambert (Cp); p) aplicar as definies e as leis em modelo
hipottico (Ap); e q) solucionar ao menos um exerccio sobre cada
uma das lei da radiao estudadas (Ap).
06 AE/ES
-
MCA 37-56/2010 47
SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
7.1.6 IRRADINCIA
SOLAR
a) interpretar a equao da irradincia solar instantnea no topo da atmosfera (Cp);
b) explicar a quantidade de irradincia solar diria incidente no topo da atmosfera (Cp);
c) identificar elementos que influenciam na variao da radiao solar no topo da atmosfera (Cp);
d) identificar elementos que influenciam na variao da radiao solar que chega na superfcie da Terra (Cp);
e) definir espalhamento e absoro (Cn); f) explicar o espalhamento da radiao solar na
atmosfera (Cp); g) discutir os efeitos do espalhamento da
radiao solar (Cp); h) discutir os efeitos da absoro da radiao
solar (Cp); i) listar agentes absorvedores na atmosfera
(Cn); j) definir janela atmosfrica e efeito estufa
(Cn); k) distinguir irradincia solar direta, difusa e
global (Cp); l) interpretar a equao de irradincia solar
direta, difusa e global (Cp); e m) interpretar a equao da irradincia solar
global sobre superfcies inclinadas (Cp).
04 AE
7.1.7 ITERAO DA
RADIAO COM CONSTITUINTES ATMOSFRICOS
a) justificar a importncia das nuvens e do oznio no balano de radiao da Terra (Cp);
b) nomear fatores que afetam a quantidade de radiao solar que chega superfcie da Terra (Cn);
c) identificar a importncia relativa dos processos de transparncia radiativa (Cn); e
d) identificar os efeitos na radiao dos diferentes tipos de nuvens(Cn).
03 AE
7.1.8 INSTRUMENTAO
a) caracterizar os principais instrumentos de medida da radiao direta, difusa e global (Cn).
01 AE
7.1.9 FENMENOS
PTICOS
a) identificar os principais fenmenos pticos (Cn); e
b) identificar as causas dos fenmenos pticos (Cn).
01 AE
-
48 MCA 37-56/2010
UNIDADE 7.2: BALANO DE ENERGIA CH: 12 OBJETIVO ESPECFICO DA UNIDADE: a) interpretar os resultados do balano energtico da atmosfera (Cp).
SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
7.2.1 BALANO DE RADIAO SUPERFCIE
a) definir albedo (Cn); b) apontar os fatores que influenciam o albedo
da superfcie do solo (Cn); c) discutir detalhadamente o balano de radiao
superfcie do solo (Cp); d) interpretar a equao de Brunt para o balano
de ondas longas (Cp); e) nomear fatores que influenciam a radiao de
ondas longas na atmosfera (Cn); e f) deduzir os efeitos de nuvens na radiao de
onda longa (An).
06 AE
7.2.2 BALANO DE ENERGIA NO
SISTEMA TERRA-ATMOSFERA
a) explicar as trocas de energia na atmosfera (Cp);
b) discutir o balano total mdio de energia do sistema terra-atmosfera (Cp);
c) discutir modelos de camada atmosfrica de um e dois nveis (Cp); e
d) aplicar os conceitos em modelo de camada atmosfrica de dois nveis (Ap)
06 AE
RECOMENDAES METODOLGICAS As aulas expositivas devero ser complementadas com exerccios especficos.
REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS
LIOU, K. N. - AN INTRODUCTION TO ATMOSPHERIC RADIATION, 2ND ED, 2002.
VIANELLO, R. L. e ALVES, A. R. - METEOROLOGIA BSICA E APLICADA, UFVG, 1991.
WALLACE, J. M. e HOBBS, P. V. - ATMOSPHERIC SCIENCE, AN INTRODUCTORY SURVEY, 2ND ED, 2006.
PERFIL DE RELACIONAMENTO
Dever ser ministrada, preferencialmente, aps a disciplina Microfsica das Nuvens.
-
MCA 37-56/2010 49
CAMPO: TCNICO - ESPECIALIZADO REA: CINCIAS EXATAS E DA TERRA
DISCIPLINA 8: METEOROLOGIA DINMICA 1 CARGA HORRIA:
47 TEMPOS OBJETIVO ESPECFICO: a) empregar os conceitos fundamentais da Dinmica na soluo de problemas relacionados
com os movimentos atmosfricos (Ap).
UNIDADES DIDTICAS
UNIDADE 8.1: CLCULO VETORIAL CH: 08 OBJETIVO ESPECFICO DA UNIDADE: a) identificar os mtodos de clculo vetorial aplicados dinmica atmosfrica (Ap).
SUBUNIDADES a. OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
8.1.1 VETORES E DERIVADAS
a) definir Eixo de referncia, campo escalar e campo vetorial (Cn);
b) definir Vetores equipolentes e unitrio, soma e subtrao de vetores (Cn);
c) definir Derivada de um vetor em relao a um escalar e alguns exemplos (Cn);
d) definir Nmero complexo como vetor e vetores planos como nmero complexo (Cn);
e) definir Derivada parcial e derivadas de um e de um produto vetorial (Cn);
f) definir Diferencial e Integrao (Cn); g) definir algumas sries matemticas(Cn); h) resolver exerccios de aplicao e fixao
utilizando exemplos e definies voltadas meteorologia (Ap); e
i) Explicar e resolver equaes diferenciais simples (Ap).
05 AE
8.1.2 CLCULO
VETORIAL E SUAS APLICAES
a) interpretar os conceitos e empregos dos Operadores Nabla ou de Hamilton (Cp);
b) interpretar o conceito de Gradiente de um escalar (Cp);
c) interpretar o conceito de Divergncia do produto de um escalar por um vetor (Cp);
d) interpretar os teoremas de Gauss e de Stokes (Cp); e
e) interpretar o conceito de Vorticidade relativa (Cp).
03 AE
-
50 MCA 37-56/2010
UNIDADE 8.2: FUNDAMENTOS DA DINMICA DA ATMOSFERA CH: 13 OBJETIVO ESPECFICO DA UNIDADE:
a) interpretar os conceitos fundamentais da dinmica atmosfrica (Cp). SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
8.2.1 DIMENSES E
UNIDADES FSICAS
a) distinguir diferentes unidades de medida (Cp); b) relacionar valores tpicos da anlise escalar (Cn); ec) expressar, em escala sinptica, a magnitude do
gradiente horizontal da presso (Cp).
03 AE
8.2.2 FORAS
FUNDAMENTAIS E APARENTES
a) discutir as equaes das foras fundamentais e aparentes da atmosfera (Cp). 05 AE
8.2.3 SISTEMAS
REFERENCIAIS
a) relacionar foras aos sistemas de referncia (Cn); e
b) conceituar movimentos inerciais e no inerciais (Cn).
02 AE
8.2.4 ATMOSFERA
ESTTICA a) interpretar a equao da hidrosttica (Cp). 03 AE
UNIDADE 8.3: LEIS BSICAS DE CONSERVAO DE ENERGIA CH: 13 OBJETIVO ESPECFICO DA UNIDADE:
a) interpretar as leis bsicas de conservao da energia dos movimentos da atmosfera (Cp).
SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
8.3.1 DIFERENCIAO
TOTAL
a) calcular a variao da temperatura em um ponto (Ap); e
b) determinar a tendncia da variao da presso atmosfrica ao longo de um movimento (Ap).
03 AE
8.3.2 FORMA VETORIAL DA EQUAO DO
MOMENTUM
a) interpretar a equao de momentum num sistema referencial em rotao (Cp). 02 AE
8.3.3 EQUAO DE
MOMENTUM EM COORDENADAS
ESFRICAS
a) interpretar as componentes da equao do momentum segundo as suas direes (Cp). 02 AE
8.3.4 ANLISE
ESCALAR DA EQUAO DO MOVIMENTO
a) expressar a magnitude dos termos da equao do movimento (Cp); e
b) citar escalas caractersticas das variveis para movimentos em escala sinptica (Cn).
03 AE
-
MCA 37-56/2010 51
SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
8.3.5 EQUAO DA
CONTINUIDADE
a) interpretar mtodos de derivao da equao da continuidade (Cp); e
b) interpretar movimentos de escala sinptica da equao da continuidade (Cp).
03 AE
UNIDADE 8.4: LEIS BSICAS DA DINMICA ATMOSFRICA CH: 13 OBJETIVO ESPECFICO DA UNIDADE:
a) empregar as leis fundamentais da dinmica na soluo de problemas relacionados com o fluxo atmosfrico (Ap).
SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
8.4.1 EQUAES BSI-CAS EM COORDE-NADAS POLARES
a) calcular o valor da presso num ponto(Ap); e b) calcular a taxa de variao da velocidade de um
corpo em movimento (Ap). 03 AE
8.4.2 FLUXO
BALANCEADO a) distinguir as foras componentes do vento (Cp). 02 AE
8.4.3 TRAJETRIA E
LINHA DE CORRENTE
a) calcular a velocidade do vento gradiente (Ap); e
b) calcular o raio de curvatura da trajetria de uma parcela de ar (Ap).
03 AE
8.4.4 VENTO TRMICO
a) interpretar efeitos do vento trmico(Cp); e b) identificar aplicaes do conceito de vento
trmico (Cn) 02 AE
8.4.5 MOVIMENTO
VERTICAL
a) calcular a velocidade vertical do vento, utilizando-se da equao da continuidade (Ap); e
b) calcular a velocidade vertical do vento, utilizando-se da equao da energia termodinmica (Ap).
03 AE
RECOMENDAES METODOLGICAS As aulas expositivas devero ser complementadas com exerccios especficos.
-
52 MCA 37-56/2010
REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS LEMES, Marco A. Marigolo. Fundamentos de Dinmica Aplicados Meteorologia e
Oceanografia, So Jos dos Campos, SP. 1998, 484p. HOLTON, James.R. - An Introduction to Dynamical Meteorology.3rd ed., New York,
Academic Press. 1992, 510 p. - NAYA, A Meteorologia Superior Madrid, ESPASA CALPE S.A, 1984. 546 p. - NECCO, Gustavo V. Curso de Cinemtica y Dinmica de la atmsfera. Buenos Aires UEDEBA, 980, 287 p. - OLIVEIRA, Lucimar Luciano e et alli. Meteorologia Fundamental. EDIFAPES, 2001. Erechim RS, 430p.
PERFIL DE RELACIONAMENTO
Dever ser ministrada, preferencialmente, aps as disciplinas Termodinmica Aplicada e Dinmica dos Fluidos 2.
-
MCA 37-56/2010 53
CAMPO: TCNICO - ESPECIALIZADO REA: CINCIAS EXATAS E DA TERRA
DISCIPLINA 9: METEOROLOGIA DINMICA 2 CARGA HORRIA: 47 TEMPOS
OBJETIVO ESPECFICO: a) empregar os conceitos fundamentais da Dinmica na soluo de problemas relacionados
com os movimentos atmosfricos (Ap).
UNIDADES DIDTICAS
UNIDADE 9.1: CIRCULAO E VORTICIDADE CH: 11 OBJETIVO ESPECFICO DA UNIDADE:
a) interpretar os efeitos da circulao e da vorticidade atmosfrica (Cp).
SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
9.1.1 CIRCULAO
a) interpretar o teorema da circulao (Cp); e b) distinguir os processos de medida da velocidade
do fluxo de ar (Cp). 03 AE
9.1.2 VORTICIDADE
a) discutir a equao da vorticidade (Cp); b) discutir a equao da vorticidade potencial (Cp); c) discutir a equao da vorticidade
barotrpica(Rosby) (Cp); e d) citar escalas caractersticas para variveis de
movimentos em escala sinptica (Cn).
08 AE
UNIDADE 9.2: CAMADA LIMITE PLANETRIA CH: 11 OBJETIVO ESPECFICO DA UNIDADE:
a) empregar os conceitos fundamentais de camada limite na determinao do escoamento do fluxo atmosfrico (Ap).
SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
9.2.1 TEORIA DO
COMPRIMENTO DE MISTURA
a) interpretar a teoria do comprimento de mistura (Cp); e
b) discutir a equao do movimento em forma de fluxo (Cp).
04 AE
9.2.2 EQUAES dA
CAMADA LIMITE PLANETRIA
a) discutir a equao da camada limite planetria (Cp);
b) interpretar e discutir camada superficial (Cp); c) interpretar e discutir camada de Ekman (Cp);
e d) calcular a profundidade da camada limite de
um escoamento laminar (Ap).
04 AE
-
54 MCA 37-56/2010
SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
9.2.3 CIRCULAO
SECUNDRIA E SPIN DOWN
a) calcular o tempo de "Spin Down" num fluxo atmosfrico (Ap); e
b) explicar processos de definio da circulao secundria (Cp).
03 AE
UNIDADE 9.3: MOVIMENTOS EM ESCALA SINTICA CH: 14 OBJETIVO ESPECFICO DA UNIDADE: a) interpretar os processos dinmicos em evoluo e desenvolvimento na atmosfera em escala
sintica (Cp).
SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC 9.3.1
APROXIMAO QUASE-
GEOSTROFICA
a) interpretar as restries aplicadas nos movimentos de escala sintica pelas equaes dinmicas(Cp); e
b) interpretar a vorticidade quase-geostrfica (Cp). 04 AE
9.3.2 PROGNSTICO
QUASE-GEOSTROFICO
a) distinguir a tendncia geopotencial (Cp); e b) discutir a equao da vorticidade potencial quase-
geostrfica (Cp). 05 AE
9.3.3 DIAGNSTICO
DO MOVIMENTO VERTICAL
a) interpretar a equao mega (Cp); e b) interpretar o vetor Q (Cp). 05 AE
UNIDADE 9.4: OSCILAES ATMOSFRICAS CH: 11 OBJETIVO ESPECFICO DA UNIDADE:
a) utilizando-se de conceitos fundamentais da dinmica, determinar oscilaes de ondas atmosfricas (Cn).
SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
9.4.1 MTODO DA
PERTURBAO
a) interpretar o mtodo da perturbao atmosfrica (Cp); e
b) explicar a perturbao na velocidade de uma onda de gravidade, numa superfcie lquida (Cp).
04 AE
9.4.2 ONDAS
ATMOSFRICAS
a) definir as propriedades gerais das ondas (Cn); b) descrever as caractersticas e tipos de ondas
simples (Cp); e c) explicar as caractersticas e tipos de ondas de
Gravidade e Rossby (Cn).
07 AE
-
MCA 37-56/2010 55
RECOMENDAES METODOLGICAS As aulas expositivas devero ser complementadas com exerccios especficos.
REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS
LEMES, Marco A. Marigolo. Fundamentos de Dinmica Aplicados Meteorologia e Oceanografia, So Jos dos Campos, SP. 1998, 484p.
HOLTON, James.R. - An Introduction to Dynamical Meteorology.3rd ed., New York, Academic Press. 1992, 510 p.
NAYA, A Meteorologia Superior Madrid, ESPASA CALPE S.A, 1984. 546 p. NECCO, Gustavo V. Curso de Cinemtica y Dinmica de la atmsfera. Buenos Aires
UEDEBA, 1980, 287 p. OLIVEIRA, Lucimar Luciano e et alli. Meteorologia Fundamental. EDIFAPES, 2001.
Erechim RS, 430p.
PERFIL DE RELACIONAMENTO Dever ser ministrada, preferencialmente, aps a disciplina Meteorologia Dinmica 1.
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56 MCA 37-56/2010
CAMPO: TCNICO ESPECIALIZADO REA: CINCIAS EXATAS E DA TERRA
DISCIPLINA 10: METEOROLOGIA SINTICA 1 CARGA HORRIA40tempos
OBJETIVO ESPECFICO: a) expressar os princpios fundamentais de desenvolvimento de sistemas sinticos na anlise
e prognstico do tempo, visando operaes areas (Cp).
UNIDADES DIDTICAS UNIDADE 10.1: PRNCIPIOS FSICOS DOS FENMENOS
METEOROLGICOS E DOS PROCESSOS SINTICOS CH: 40
OBJETIVO ESPECFICO DA UNIDADE: a) interpretar os conceitos fundamentais dos princpios fsicos e processos sinticos nas
anlises de fenmenos meteorolgicos significativos para a navegao area (Cp). SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
310.1.1 MASSAS DE AR
a) identificar e classificar as massas de ar atravs de suas propriedades termodinmicas (Cp);
b) definir massa de ar quanto regio de origem e suas caractersticas (Cn);
c) justificar inverses trmicas nas massas de ar (Cp);
d) identificar as massas de ar que afetam a Amrica do Sul (Cn);
e) identificar as massas de ar sobre a Amrica do Sul e suas trajetrias (Cp);
f) discutir transformaes das massas de ar ao longo de sua trajetria (Cp);
g) identificar modificaes ocorridas na Costa Oeste da Amrica do Sul, quando da passagem de massas de ar frias (Cn);
h) identificar as caractersticas de massa de ar atravs das comparaes das distribuies vertical da temperatura potencial pseudo-equivalente (pe) (Cn); e
i) discutir as principais caractersticas das massas de ar que interferem nas operaes areas (Cp).
04 AE
10.1.2 LINHAS DE
CORRENTE E TRAJETRIAS DE PARCELAS DE AR
a) definir linhas de correntes (Cn); b) descrever os diversos tipos de linhas de correntes
no plano horizontal (Cn); c) descrever as linhas de corrente no plano vertical
(Cn); d) interpretar, atravs das linhas de correntes, o
deslocamento e trajetrias das parcelas de ar em um mesmo perodo de tempo (Cp); e
e) descrever o mtodo grfico para clculo de trajetria da parcela para movimento horizontal (Cn).
04 AE
-
MCA 37-56/2010 57
SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
10.1.3 TRANSFORMAO DA MASSA DE AR
a) analisar a mudana da temperatura do ar, atravs da equao da energia termodinmica (Cp);
b) discutir a mudana da temperatura da superfcie devido aos movimentos verticais (Cp);
c) descrever a mudana das propriedades da massa de ar devido aos processos diabticos, com relao a mudana da temperatura prximo da superfcie (Cn);
d) justificar a transformao da massa de ar nos nveis 850 e 700 hPa atravs da mudana da temperatura atravs da adveco (Cp);
e) conhecer os tipos de mudana da umidade prximo superfcie e nos baixos nveis da atmosfera (Cp);
f) descrever os fatores que influenciam a estabilidade da massa de ar, devido transformao de massa de ar (Cn); e
g) discutir as principais transformaes das massas de ar que interferem nas operaes areas (Cp).
04 AE
10.1.4 ADVECO DE MASSA DE AR
a) definir adveco como processo de transporte de propriedades atmosfrica, utilizando equao matemtica em termos de propriedades conservativas (Cp);
b) discutir mtodos para clculo da adveco de massa de ar e as possveis mudanas dos elementos meteorolgicos Q (temperatura, presso e umidade) (Cp);
c) analisar as possveis mudanas de local do elemento meteorolgico Q devido transformao (evoluo) e ao transporte (adveco) do elemento (Cp);
d) identificar as principais regies da adveco no Globo Terrestre (Cn);
e) interpretar a influncia da adveco de calor e de umidade no mecanismo de formaes de nuvens em diferentes situaes (Cp); e
f) interpretar como a adveco das massas de ar interferem nas operaes areas (Cp).
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SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
10.1.5 ZONAS FRONTAIS
a) definir Zona Frontal (Cn); b) definir os tipos frontais quanto ao comprimento
horizontal e vertical das zonas frontais (Cn); c) definir os tipos frontais quanto localizao
geogrfica das massas de ar (Cn); d) definir Anafrente e Catafrente atravs da
equao de Margules (Cp); e) descrever zona frontal nos campos de presso,
temperatura, vento e da umidade (Cn); f) identificar as caractersticas da Zona Frontal em
mdios e altos nveis da atmosfera (Cn); g) discutir a mudana do vento gradiente na Zona
Frontal com o aumento da altura (Cp); h) explicar a estrutura dos tipos frontais e o tempo
associado (Cp); e i) discutir sobre as principais caractersticas das
zonas frontais que interferem nas operaes areas (Cp).
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10.1.6 FRONTGENESE E
FRONTLISE
a) descrever o conceito de ndice da frontognese e da frontlise atravs da variao no tempo do gradiente horizontal de temperatura (Cp);
b) descrever a dependncia da frontognese dos movimentos horizontais e verticais (Cn);
c) analisar as condies para ocorrncia de frontognese e frontlises individuais (Cp);
d) descrever, interpretar e analisar os mtodos de clculo da frontognese individual na aproximao adiabtica e quasegeostrfica (Cp);
e) interpretar as condies para ocorrncia de frontognese e frontlise para ngulos de adveco menores, maiores e igual a 45 (Cp);
f) explicar as situaes tpicas da intensificao e do enfraquecimento das zonas frontais prximo da superfcie, atravs de dados da estrutura tpica dos campos trmico e brico (Cp); e
g) interpretar as condies associadas frontlise e frontognese associadas s operaes areas (Cp).
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SUBUNIDADES OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS CH TEC
10.1.7 CIRCULAO DE
MESOESCALA
a) identificar alguns fenmenos associados com sistemas de movimento de mesoescala (Cn);
b) interpretar o conceito de solenides (teorema de Kelvin) e o teorema de circulao (teorema de Bjerknes) (Cp);
c) descrever o processo de formao de Brisas martimas e terrestres, atravs do teorema de circulao (Cp);
d) descrever o processo de formao de Brisas de vale e montanha, atravs do teorema de circulao (Cp);
e) descrever as condies de tempo associadas s Mones, atravs do teorema de circulao (Cp); e
f) discutir as condies atmosfricas associadas circulao de mesoescala e que interferem nas operaes areas (Cp).
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10.1.8 CORRENTE DE
JATO
a) definir corrente de jato (Cn); b) descrever a estrutura vertical da corrente de jato
(Cn); c) citar as caractersticas da corrente de jato no
plano horizontal, bem como a superfcie de vento mximo e eixo da corrente de jato e as respectivas variaes (Cn);
d) descrever, interpretar e analisar possveis reas onde a corrente de jato possui forte divergncia, ou convergncia, nos altos nveis da troposfera, contribuindo com a formao de ciclones e anticiclones (Cp);
e) citar a posio das correntes de jato no hemisfrio sul e norte (Cn);
f) descrever os tipos de correntes de jato no hemisfrio sul quando associada zona frontal principal (Cp);
g) interpretar os tipos de correntes de jato no hemisfrio sul quando associada zona frontal principal (Cp);
h) citar corrente de jato como exemplo de regra de aplicao da equao de movimento em coordenadas naturais (Cp); e
i) discutir as condies atmosfricas associadas s correntes de jato e que interferem nas operaes areas (Cp).
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RECOMENDAES METODOLGICAS O instrutor dever enfatizar o aspecto terico da identificao das principais
caractersticas e propriedades de massa de ar e das zonas frontais entre massa de ar, a fim dediscutir os processos sinticos e fenmenos meteorolgicos do Hemisfrio Sul
REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS
- FEDEROVA, NATLIA Meteorologia Sintica, Universidade Federal de Pelotas, Ed. Universitria, 2001. - MOSCATI, M - CURSOS DE METEOROLOGIA SINTICA, 2007/2008. - Varejo-Silva, M.A. Meteorologia e climatologia. Braslia, INMET, Grfica e Editora Stilo, 2000. 532 p. - BLAIR. Thomas A.; FITE. Robert C. METEOROLOGIA. Rio de Janeiro: Centro de Publicaes.Tcnica da Aliana, 1964. - DIAS, Maria A F da Silva; SISTEMAS DE MESOESCALA E PREVISO DE TEMPO A CURTO PRAZO; Departamento de Meteorologia, Instituto Astronmico e Geofsico, Universidade de So Paulo, 1987 - VIANELLO. Rubens L. Meteorologia bsica e aplicaes. Viosa: UFV, Imprensa Universitria, 1991. - SAUCIER, W.J. - Princpios de Anlise Meteorolgica. Ao Livro Tcnico, Rio de Janeiro, 1969.
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