O professor Rafael Rodrigues do curso de Licenciatura em Física após ter sido candidato a deputado federal pelo AGIR36 nas eleições do primeiro turno, ele está de volta a sala de aula, na UFCG, campus Cuité-PB, no período atrasado 2022.1.
Revisando a cinemática escalar do movimento retílineo uniforme(MRU) e na próxima aula será explicado como medir a aceleração experimental de uma esfera em movimento retílineo uniformemente variado (MRUV), descendo um trilho de cortina.
Video com a turma de 26 estudantes da disciplina de Física Geral e Experimental I, aula 06, no dia 13 de outubro, tendo estudantes dos cursos de Licenciatura em Química e Matemática. Dias: terça-feira e quinta-feira. Horário: das 20:10h às 22h. Nessa disciplina, veremos a teoria e a prática fazendo parte de um todo, tendo listas de exercícios, relatórios de experiências, resumos das aulas e as provas sem consultas. Cada nota será uma média ponderada.
Nota1=(7P_2+3RL)/10. com P_2 a prova sem consulta e RL sendo a média das notas dos dois relatórios e das duas Listas de exercícios 1 e 2.
Considerando que o professsor Heron já deixou a Nota_1. Iremos ter mais 3 notas e será eliminado a menor nota, considerando a média final das 3 maiores notas.
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UAFM-UFCG 2022.1-Fisica Geral e Experimental I-Professor Rafael Rodrigues. Experimentos Propostos
1) Aceleração experimental no MRUV, usando um trilho de cortina ou um carrinho ou uma linha esticada
2) Lançamento horizontal, usando uma calha de madeira ou de borracha(mangueira)
3) Leis de Newton, usando um carrinho e polia
4) Força de Atrito, dois pedaços de madeira
5) Medir a aceleração da Gravidade usando o pêndulo simples
6) Período do oscilador massa-mola
7) Energia mecânica
8) Medir a velocidade usando o princípio de conservação do momento linear
9) Teorema do torque e o momento angular
Veja como medir o tempo de reação de casa um. Basta usar a equação horária do MRUV.
VEJA MAIS
Como orientação para os estudantes na elaboração de projetos e relatório técnico científico.
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https://rafaelrag.blogspot.com/2021/07/projeto-cientifico-e-relatorio-tecnico.html?m=1
UAFM-CES-UFCG-CAMPUS
CUITÉ-PROGRAMA DE FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL I
Professor
Dr. Rafael de Lima Rodrigues.
2022.1.
TURMA DE QUÍMICA E MATEMÁTICA..
Atenção! Não deixe para estudar somente nas vésperas de provas.
EMENTA. Cinemática da
Partícula: movimento no plano e no espaço. Dinâmica da partícula: as leis de
Newton. Trabalho e energia. Leis de conservação: energia, momento linear e
momento angular Prática experimental em mecânica.
Número
de créditos: quatro.
OBJETIVO GERAL
Analisar os conteúdos de Física relacionados ao movimento de corpos visíveis (sistemas macroscópicos).
OBJETIVOS: Identificar as grandezas Físicas escalares e vetoriais; Interpretar as leis do movimento; descrever o movimento de translação ao de uma partícula em várias dimensões; estudar a rotação em torno de um eixo; distinguir o formalismo newtoniano que governa a dinâmica de uma partícula não relativística; realizar experiências de Física com materiais de baixo custo e equipamentos do Laboratório Didático do CES. Aprender a resolver problemas em mecânica clássica, para sistemas macroscópicos.
PRELIMINARES
Discussão
sobre o conteúdo programático e a avaliação. Ensinar Física para que? Para quem?
Qual Física? Revisão: potência de dez, notação científica, trigonometria e
medida de uma grandeza Física.
1ª. aula.
Dicussão do conteúdo
programático e avaliação.
I. VETOR
I.1)
definição de vetor em matemática
I.2)
representação geométrica
Exemplos
2ª. aula.
I.3)
propriedades: soma de dois vetores e produto de um escalar por um vetor resultam
em outros vetores
I.4)
representação analítica: vetor em duas dimensões (2D)
Exemplos.
3ª.
aula.
I.5)
vetor 3D em termos de vetores unitários
I.6)
produto escalar
I.7)
aplicações em Física
4ª.
aula.
I.8)
definição de grandezas Físicas escalar e vetorial
ListaI I(10 exercícios sobre vetores),
parcialmente resolvidos em sala de aula.
5ª.
aula.
II.CINEMATICA ESCALAR: MOVIMENTO
II.1)
Repouso e Movimento
II.2)
deslocamento e velocidade média
II.3)
derivada: velocidade instantânea
II.4)
aceleração
Exemplos.
6ª.
aula.
II.5)
determinação de x(t) a partir de v (t): o problema da condição inicial
II.6)
integral de uma função na reta
Exemplos.
7
ª. aula.
II.7)
movimento uniformemente acelerado
II.8)
a evolução histórica da cinemática
Exemplos.
8
ª. aula.
Dúvidas sobre cinemática e velocidade instantânea.
ListaI II (12 exercícios sobre cinemática), parcialmente resolvidos em sala de
aula.
9
ª. aula.
I Experiência: verificação experimental do
Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV).
Medir
a aceleração, usando o trilho de cortina, através do coeficiente angular da
reta do gráfico de x versus t2.
10
ª. aula.
Primeira
Avaliação (P1) sem consulta.
11 ª. aula.
III.CINEMATICA VETORIAL:
MOVIMENTO EM 2D E 3D
III.1)
o vetor deslocamento e a trajetória
III.2)
componentes do vetor posição no sistema de coordenadas cartesianas
tridimensional (3D).
Exemplos.
12
ª. aula.
III.3)
invariância da posição sob uma rotação
III.4)
a velocidade e seu significado físico
III.5)
o vetor aceleração
Exemplos.
13
ª. aula.
III.6)
lançamento de um projétil
Lista
III(10 exercícios), parcialmente resolvidos em sala de aula.
14
ª. aula.
III.7)
movimento circular: velocidade e aceleração em termos de vetores unitários
radial e tangencial, via as coordenadas polares.
15
ª. aula.
III.8)
relatividade em física clássica: transformações de Galileo
Lista IV (10exercícios), parcialmente
resolvidos em sala de aula.
16
ª. aula.
Segunda
Experiência: lançamento horizontal, medida da velocidade de lançamento através
do coeficiente angular do gráfico, y versus x2.
17
ª. aula.
Segunda
Avaliação (P2), sem consulta.
18 ª. aula.
IV. DINÂMICA: AS LEIS
DE NEWTON
IV.1)
força: variação de velocidade
IV.2)
massa
IV.3)
a primeira e a Segunda leis de Newton
IV.4)
peso, unidades de força e de massa
Exemplos.
19
ª. aula.
IV.5)
a terceira lei de Newton e a conservação do momento linear
IV.6)
referenciais em Física
IV.7)
o conceito de força: da idade antiga até Newton
Exemplos.
20
ª. aula.
V. APLICAÇÕES DAS LEIS
DE NEWTON
V.1)
movimento linear com forças constantes
V.2)
movimento circular: cinemática da rotação
Lista
V(10 exercícios), parcialmente resolvido em sala de aula.
21
ª. aula.
Terceira
Experiência: Verificação experimental do princípio fundamental da
Dinâmica,
utilizando um carrinho sobre uma mesa puxado pelo peso de um porta-massa
conectado através de uma polia, desprezando o atrito.
22
ª. aula.
V.4)
força de atrito: movimento com força retardadora proporcional a velocidade
V.5)
Empuxo.
V.6)
Leis Físicas.
23
ª. aula.
III
Avaliação (P3).
24 ª. aula.
VI.TRABALHO E ENERGIA
VI.1)
trabalho em uma dimensão: integral, área abaixo da curva. Trabalho como produto
escalar do vetor Força aplicada com o vetor deslocamento..
VI.2)
trabalho realizado pela força resultante; teorema trabalho-energia, definição
de energia cinética
VI.3)
trabalho e energia em três dimensões
Exemplos.
25
ª. aula.
VI.4)
definição de força conservativa, elementos de análise: gradiente, divergente,
rotacional.
VI.5)
teorema do trabalho-energia potencial e o princípio de conservação da energia.
Lista
VI(10 exercícios), parcialmente resolvidos em sala de aula.
26
ª. aula.
IV
Experiência: Período do pêndulo simples.
V
Experiência: medida do coeficiente de atrito.
27 ª. aula.
VII. LEIS DE
CONSERVAÇÃO MOMENTO ANGULAR
VII.1)
definição e propriedades de produto vetorial
VII.2)
o torque como um produto vetorial
VII.3)
rotação e o momento angular
VII.4)
torque e o momento angular num sistema
Exemplos.
28
ª. aula.
VII.5)
conservação da energia mecânica
VII.6)
conservação do momento angular
VII.7)
conservação do momento linear
Exemplos.
29
ª. aula.
VI
Experiência: verificação experimental da conservação do momento linear,
pára-choque elástico.
Lista V(10 exercícios), parcialmente resolvidos em sala de aula.
30
ª. aula.
IV
Avaliação (P4).
VIII - METODOLOGIA
1)
Práticas
Pedagógicas e como relatar um experimento.
2)
Análise
crítica do livro didático.
3)
Consulta
a artigos da Revista Brasileira de Ensino de Física e Física na Escola, em
www.sbfisica.org.br.
4)
Avaliação
de processo ensino-aprendizagem, função e modalidade.
5)
Análise
e preparação de Material didático. Exposição dialogada.
IX. AVALIAÇÃO
As
provas serão baseadas nas listas de exercícios parcialmente resolvidas em sala
de aula. Para ser aprovado o aluno deve obter média final maior do que cinco,
ou seja, MF =(6MA+4PF)/10> 5,0, onde MF
é a média final, MA é a média aritmética das três maiores notas N_i., PF
é a prova final, N_i (i = 1,2,3,4) é a i-ésima nota a ser colocada no diário de
classe, na qual é considerado a média
aritmética dos relatórios das experiências associados a i-ésima prova (resolução de problemas com pesquisa).Será
aprovado por média quem obter MA = 7,0. Teremos seis experiências com
relatórios individuais. Cada nota N_i será uma média ponderada do relatório com
a prova correspondente, sendo que eliminaremos a menor nota N_i, ficando MA a
média aritmética das três maiores notas.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
R. de Lima Rodrigues, Introdução a Mecânica Clássica (Notas de aula, em extensão pdf e ps).
NUSSENZVEIG H. M. Curso de física básica: mecânica. São Paulo: Edgard Blücher, 2002. v. 01. (17)
RESNICK, R.; HALLIDAY, D.; WALKER, J. Fundamentos de física: mecânica. Rio de Janeiro: LTC - Livros Técnicos e Científicos, 2003. v. 01.
YOUNG, H. D. et al. Sears e Zemansky Física I: mecânica. São Paulo: Addison Wesley, 2004.
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR
TIPLER, P. A. Física para cientistas e engenheiros: mecânica. Rio de Janeiro: LTC - Livros Técnicos e Científicos, 1995. v. 01.
KELLER, F. J.; GETTYS, W. E.; SKOVE, M. J. Física. São Paulo: Makron Books, 1997. v. 01.
Alonso & Finn, Física vol.I; o Curso de Física do Berkeley, vol. I.
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