repÚblica federativa do brasil estado de santa … · unidade v: termodinÂmica clÁssica ii (cap....

REPÚBLICA FEDERATIVA DO BRASILESTADO DE SANTA CATARINA

Universidade do Estado de Santa Catarina - UDESCUniversidade do Estado de Santa Catarina - UDESC JOINVILLE

Plano de Ensino

Curso: LEF-LIC - Licenciatura em Física

Departamento: DFI - Física

Disciplina: FÍSICA GERAL II Código: FGE2001

Carga horária: 72 Período letivo: 2015/1

Professor: Luiz Clement Contato: [email protected]

Ementa

Oscilações mecânicas. Estática e dinâmica de fluidos. Ondas mecânicas e acústicas. Temperatura. Calor. Teoria cinética dos gases. Leis datermodinâmica. Máquinas térmicas. Refrigeradores. Entropia.

Objetivo geral

- Estudar e aplicar conceitos e métodos básicos de Ondas e da Termodinâmica Clássica, mediante o uso dos métodos algébricos, do cálculovetorial, diferencial e integral em aplicações físicas de interesse didático e/ou prático.- Relacionar as descrições teórico-conceituais a contextos históricos, tecnológicos e cotidianos.

Objetivo específico

- Estudar o movimento harmônico simples, a partir das leis de Newton e Hooke, sua descrição matemática e sua relação com o movimentocircular uniforme. Definir e calcular as energias cinética e potencial associadas a um oscilador harmônico simples. Estudar diferentes tipos depêndulos e osciladores.- Apresentar e discutir os conceitos de pressão e densidade para um fluido ideal em equilíbrio hidrostático. Estudar os princípios básicos daHidrostática (de Pascal e de Arquimedes). Estudar o escoamento de um fluido ideal newtoniano, e a equação de Bernoulli. Definir e estudar oescoamento laminar e tubo de corrente. Obter noções de escoamento de fluidos reais.- Estudar a propagação de ondas transversais em meios contínuos. Descrever uma onda progressiva em cordas. Descrever formas dedeterminar a velocidade, a energia e a potência de uma onda progressiva. Apresentar o princípio de superposição e estudar a interferência deondas.- Definir e calcular a velocidade de propagação de ondas sonoras. Definir e calcular intensidade e nível sonoro. Estudar o batimento e o efeitoDoppler em ondas sonoras.- Definir temperatura, estudar as escalas termométricas. Apresentar e discutir a lei zero da Termodinâmica e definir equilíbrio térmico. Estudara dilatação térmica, suas consequências e suas aplicações tecnológicas. Estudar e comparar as dilatações linear, superficial e volumétricados sólidos e líquidos.- Definir calor e trabalho associados a um processo termodinâmico. Apresentar a primeira lei da Termodinâmica. Estudar os casos especiaisdesta lei e suas aplicações. Modelar e estudar a condução de energia na forma de calor. Definir fluxo térmico estacionário. Estudar a teoriacinética dos gases e descrever microscopicamente pressão e temperatura. Descrever a energia cinética, o livre caminho médio e adistribuição de velocidades de um gás ideal.- Definir e calcular os calores específicos molares a pressão e a volume constantes, para um gás ideal. Estudar o princípio de equipartição deenergia e suas implicações. Analisar um gás ideal no limite de baixas temperaturas. Estudar expansão adiabática de um gás e calcular otrabalho. Definir a eficiência de máquinas térmicas ideais e reais. Definir a performance de um refrigerador. Estabelecer e estudar a segundalei da Termodinâmica, o ciclo de Carnot e outros ciclos termodinâmicos. Definir e calcular a Entropia. Estudar processos reversíveis eirreversíveis.

- Evidenciar possibilidades de ensino dos conteúdos conceituais tratados nesta disciplina, para o contexto escolar de Ensino Médio. Estreitara relação teoria e prática (fazer pedagógico).

Conteúdo programático

Apresentação do plano de ensino de FGE2001.

Unidade I: OSCILAÇÕES (Cap. 14)Aspectos introdutórios ao movimento oscilatório. Cinemática e dinâmica do movimento harmônico simples. Energia associada ao movimentoharmônico simples. A equação diferencial característica. Pêndulos: simples, físico e de torção. Oscilações amortecidas. Oscilações forcadas.Ressonância.

Rua Paulo Malschitzki, s/n - Zona Industrial Norte - Joinville - SC / CEP: 89219710 / Telefone: (47)4009-7900Sistema SIGA - Emissão em 13/02/2015 10:23



Plano de Ensino

Apresentação do plano de ensino de FGE2001.

Unidade I: OSCILAÇÕES (Cap. 14)Aspectos introdutórios ao movimento oscilatório. Cinemática e dinâmica do movimento harmônico simples. Energia associada ao movimentoharmônico simples. A equação diferencial característica. Pêndulos: simples, físico e de torção. Oscilações amortecidas. Oscilações forcadas.Ressonância.

Unidade II: FLUIDOS (Cap. 16)Densidade e Pressão. Lei de Stevin. Princípio de Pascal e de Arquimedes. Fluidos ideais em movimento. Equação da Continuidade e deBernoulli. Noções básicas de escoamento de fluidos reais.

Unidade III: MOVIMENTO ONDULATÓRIO (Cap. 17 e 18)Tipos de ondas. Ondas transversais e longitudinais. Descrição matemática do movimento ondulatório. Energia e potência associadas à onda.Princípio de superposição. Interferência. Ondas estacionárias. Ressonância. Ondas sonoras. Velocidade do Som. A onda sonora progressiva.Potência e intensidade de onda. Fontes sonoras. Interferência de ondas sonoras. Efeito Doppler. Batimentos.

Unidade IV: TERMODINÂMICA CLÁSSICA I (Cap. 19 e 20)Aspectos introdutórios e gerais sobre termodinâmica. A temperatura e as sensações de quente e frio. A lei zero da termodinâmica. Medidasde temperatura. Escalas de temperatura. Dilatação térmica. Calor. Quantidade de calor e mudanças de fase. Calor e trabalho. Primeira lei datermodinâmica. Transferência de energia na forma de calor.

Unidade V: TERMODINÂMICA CLÁSSICA II (Cap. 21 e 22)Hipóteses da teoria cinética de gases. Gás ideal. Pressão, energia cinética e livre caminho médio. Calores específicos de um gás ideal.Equipartição de energia. Expansão adiabática. Processos reversíveis e irreversíveis. O ciclo de Carnot. O teorema de Carnot. Máquinastérmicas e refrigeradores. Segunda lei da termodinâmica. Processos e ciclos termodinâmicos (ciclo Stirling, Otto e Diesel). Entropia e asegunda lei da termodinâmica.

Metodologia

As aulas serão desenvolvidas majoritariamente por meio de exposições (aulas expositivas e dialogadas), visando a apresentação e aexplicação do conteúdo programático. Em algumas aulas serão utilizados recursos experimentais (experimentos demonstrativos) e visuais(simulações, vídeos e ilustrações).O livro texto de referência para notação a ser adota, bem como, para lista de exercícios a ser sugerida será: HALLIDAY, D.; RESNICK, R.;WALKER, J. Fundamentos de Física: Gravitação, Ondas e Termodinâmica vol. 2, ed. 4, Rio de Janeiro: LTC, 1996. No entanto, nada impedede o aluno escolher outro livro texto para seus estudos.Os estudantes poderão buscar auxílio extraclasse junto ao monitor (horários de monitoria), bem como, junto ao professor, no horário deatendimento ao aluno. Este atendimento será feito no Departamento de Física, na sala do professor (horário publicado na porta da sala doprofessor).

Sistema de avaliação

A avaliação da aprendizagem dos estudantes será efetuada com base em provas escritas, a serem realizadas individualmente e semconsulta. Ao longo do semestre serão realizadas cinco provas, isto é, uma prova para cada unidade conceitual. Dessa forma, cada estudanteterá a oportunidade de realizar cinco provas. A nota semestral do estudante será obtida mediante o cálculo da sua média semestral, que seráa média aritmética das notas obtidas nestas cinco provas. Média semestral maior ou igual a sete significa aprovação. Em caso contrário, oestudante deverá prestar um exame final. Neste último caso o exame final, com peso quatro, e a média semestral, com peso seis, irãocompor a média final. Para aprovação, a média final deve ser maior ou igual a cinco. Seja qual for o caso, também é condição paraaprovação ter frequência mínima de 75%.

Bibliografia básica

[1] HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de Física: Gravitação, Ondas e Termodinâmica vol. 2, ed. 4, Rio de Janeiro:LTC, 1996.[2] TIPER, P. A.; MOSCA, G. Física: mecânica, oscilações e ondas, termodinâmica, v. 1, 5ª. Ed. Rio de Janeiro: LTC, 2006.[3] YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física II: Termodinâmica e Ondas. v. 2, 10ª. Ed. São Paulo: Addison Wesley, 2003.




Plano de Ensino

[1] HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de Física: Gravitação, Ondas e Termodinâmica vol. 2, ed. 4, Rio de Janeiro:LTC, 1996.[2] TIPER, P. A.; MOSCA, G. Física: mecânica, oscilações e ondas, termodinâmica, v. 1, 5ª. Ed. Rio de Janeiro: LTC, 2006.[3] YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física II: Termodinâmica e Ondas. v. 2, 10ª. Ed. São Paulo: Addison Wesley, 2003.

Bibliografia complementar

[4] EISBERG, R.; LERNER, L. Física: fundamentos e aplicações v. 2, São Paulo: McGraw-Hill, 1982.[5] H. Moisés Nussenzveig, Curso de Física Básica, vol. 2 - Fluidos, Oscilações e Ondas, Calor.[6] HAZEN, Robert M.; TREFIL, James. Física Viva: uma introdução à Física Conceitual (Vol. 1). 1ª Ed. São Paulo: LTC (Grupo GEN), 2006.

A Resolução nº 018/2004-CONSEPE regulamenta o processo de realização de provas de segunda chamada.

Segundo esta resolução, o aluno que deixar de comparecer a qualquer das avaliações nas datas fixadas pelos professores, poderá solicitarsegunda chamada de provas na Secretaria Acadêmica através de requerimento por ele assinado, pagamento de taxa e respectivoscomprovantes, no prazo de 5 (cinco) dias úteis, contados a partir da data de realização de cada prova, sendo aceitos pedidos, devidamentecomprovados, motivados por:I - problema de saúde, devidamente comprovado, que justifique a ausência;II - doença de caráter infecto-contagiosa, impeditiva do comparecimento, comprovada por atestado médico reconhecido na forma da leiconstando o Código Internacional de Doenças (CID);III - ter sido vítima de ação involuntária provocada por terceiros;

Informações sobre realização de Prova de 2ª Chamada


repÚblica federativa do brasil estado de santa … · unidade v: termodinÂmica clÁssica ii (cap....

Documents