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Faculdade de Ciências e Tecnologia

Física I

Código

10349

Unidade Orgânica

Faculdade de Ciências e Tecnologia

Departamento

Departamento de Física

Créditos

6.0

Professor responsável

Filipe Alexandre Ferreira Tiago de Oliveira, Maria Adelaide de Almeida Pedro de Jesus, Paulo Manuel Assis Loureiro Limão Vieira

Horas semanais

4

Total de horas

63

Língua de ensino

Português

Objectivos

Informativos:

Aprendizagem dos Princípios Gerais da Física

Aprofundamento dos conhecimentos de Mecânica

Aprendizagem de terminologia Física correcta

Introdução à metrologia (medida, tratamento de resultados)

Familiarização com instrumentação

 

Formativos:


Desenvolvimento do Raciocínio Científico

Treino da técnica de análise e resolução de problemas

Ligação a conceitos e instrumentos de outras disciplinas como Matemática e Informática

Pré-requisitos

Conhecimentos de Física ao nível do 11.º ano do Secundário

Conhecimentos de Matemática ao nível do 12.º ano do Secundário

Conteúdo

 

Tópicos:

 

A.    Conservação da energia

B.    Conservação do momento linear

C.    Conservação do momento angular

 

Aulas

Programa

Capítulo

Livro

Nº 1

Introdução

 

 

Apresentação dos Métodos de Trabalho nas aulas

 

 

Método de Avaliação

 

 

Bibliografia

 

 

Movimento a 1 dimensão (revisão)

2

 

 

2.1 a 2.8

 

Vectores (revisão) Movimento em 2 e 3 Dimensões

3 e 4

 

Posição e Deslocamento

4.2

 

Velocidade

4.3

 

Aceleração

4.4

 

 

 

Nº 2

Da aceleração para a posição

Extra

 

Movimento do projéctil

4.5 e 4.6

 

 

 

 

Força e Movimento – I

 

 

Mecânica Newtoniana

5.1

 

A 1.ª Lei de Newton

5.2

 

Força

5.3

 

Massa

5.4

 

A 2.ª Lei de Newton

5.5

Nº 3

Alguns tipos de Forças

5.6

 

A 3.ª Lei de Newton

5.7

 

Aplicações da Leis de Newton

5.8

 

 

 

Nº 4

Força e Movimento --- II

6

 

Atrito

6.1

 

Propriedades de Atrito

6.2

 

A força de Atrito e a Velocidade Terminal

6.3

Nº 5

Movimento circular

4.7 e 6.4

 

Movimento relativo

4.9

 

Efeitos da rotação da Terra

Apontamentos

 

 

 

 

Nº 6

Energia Cinética e Trabalho I

7

 

Trabalho e Energia Cinética

7.3

 

Trabalho Realizado pela Força Gravítica

74

 

Trabalho Realizado por uma Força Elástica

7.5

 

Potência

7.7

 

 

 

Nº 7

Energia Potencial e Conservação da Energia

8

 

Trabalho e Energia Potencial

8.1

 

Forças Conservativas

8.2

 

Obtenção de Valores de Energia Potencial

8.3

 

 

 

Nº 8

Conservação da Energia Mecânica

8.4

 

A Leitura de Um Gráfico de Energia Potencial

8.5

 

Trabalho Realizado por Uma Força Exterior

8.6

 

 

 

 

--- Matéria para o 1º Teste até à aula Nº 8 inclusivé ---

 

 

 

 

Nº 9

Oscilações

15

 

Movimento Harmónico Simples (MHS)

15.1

 

A Lei da Força no Movimento Harmónico Simples

15.2

 

A Energia no Movimento Harmónico Simples

15.3

 

Um Oscilador Harmónico Simples Angular

15.4

 

Os Pêndulos

15.5

Nº 10

O MHS e o Movimento Angular Uniforme

15.6

 

O Movimento Harmónico Simples Amortecido

15.7

 

Oscilações Forçadas e Ressonância

15.8

 

 

 

 

Exercícios sobre Oscilações

 

 

 

 

Nº 11

Centro de Massa e Momento Linear

9

 

A 2.ª Lei de Newton para um Sistema de Partículas

9.2

 

Momento Linear

9.3

 

O Momento Linear de um Sistema de Partículas

9.4

Nº 12

Colisão e Impulso

9.5

 

 

 

Nº 13

Exercícios sobre momento linear e colisões

 

 

 

 

Nº 14

Rotação

10

 

As Variáveis de Rotação

10.1

 

As Grandezas Angulares são Vectores?

10.2

 

Rotação com Aceleração Angular Constante

10.3

 

Relação entre Variáveis Lineares e Angulares

10.4

 

Energia Cinética de Rotação

10.5

Nº 15

Cálculo da Inércia Rotacional

10.6

 

Momento de uma Força

10.7

 

2.ª Lei de Newton para a Rotação

10.8

 

Trabalho e Energia Cinética de Rotação

10.9

Nº 16

Rolamento, Momento de uma Força e Momento Angular

11

 

Descrição do Rolamento como Movimentos de Rotação e Translação Combinados

11.1

 

A Energia Cinética do Rolamento

11.2

 

As Forças no Rolamento

11.3

 

De Novo o Momento de uma Força

11.5

Nº 17

O Momento Angular

11.6

 

A 2.ª Lei de Newton na Forma Angular

11.7

 

O Momento Angular de Um Sistema de Partículas

11.8

 

O Momento Angular de um Corpo Rígido que Roda em Torno de um Eixo Fixo

11.9

 

A Conservação do Momento Angular

11.10

 

 

 

Nº 18

Exercícios sobre Rotação e Momento Angular

 

 

 

 

Nº 19

Equilíbrio

12

 

Equilíbrio

12.1

 

As Condições de Equilíbrio

12.2

 

O Centro de Gravidade

12.3

 

 

 

 

 

 - Matéria para o 2º Teste desde a aula Nº 9 até à aula Nº 19 inclusivé -

 

 

 

 

 

 

Nº 20

Gravitação

13

 

 

A Lei da Gravitação de Newton

13.1

 

 

A Gravitação e o Princípio da Sobreposição

13.2

 

 

A Gravidade junto à Superfície da Terra

13.3

 

 

A Gravidade no interior da Terra

13.4

 

 

A Energia Potencial Gravítica

13.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nº 21

Planetas e Satélites: As Leis de Kèpler

13.6

 

 

Satélites: Órbitas e Energia

13.7

 

Nº 22

Exercícios sobre Trabalho e Conservação de Energia

 

Nº 23

Exercícios sobre Momento Linear e Colisões

 

Nº 24

Aula para revisão de matéria

 

 

Bibliografia

1. Halliday, Resnick & Walker, Fundamentals of Physics (6th ed)

2. Halliday, Resnick & Walker, Fundamentos de Física, vol.1, 2 (6ª ed)
3. Alonso e Finn, Física, vol. 1

ou

 

qualquer outro livro de Física Geral semelhante.

Método de ensino

1. Ensino centrado na actividade contínua do aluno

2. Para a compreensão dos conceitos e leis da Física, dá-se um a visão mista, englobando teoria e experiência (introduzindo-se também alguma computação para aquisição de dados e simulação). Nas aulas laboratoriais, para além da ilustração das leis da Física, é dado ênfase à metrologia.
3.Envolvimento contínuo dos alunos (para além das aulas teóricas e laboratoriais) através de:
3.1Realização nao-obrigatoria através da plataforma Moodle, de testes de auto-avaliação sobre cada capítulo.

Método de avaliação

Os estudantes fazem dois testes teóricos, de duas horas cada um, dois relatórios dos trabalhos de laboratório e um teste prático, resolvem problemas para avaliação no quadro As notas do 1º teste, dos problemas até ao 1º teste teórico,  do 1º relatório e do teste prático são dadas a conhecer aos alunos até meio do semestre e constituem mais de 50% da avaliação. A componente relatórios + teste prático + problemas dá frequência à disciplina se a respectiva média for igual ou superior a 10 valores, o que contribui com 50% da nota final. A nota da avaliação teórica contribui com 50% da nota final. o exame de recurso contribui apenas para a nota teórica, sendo a nota final calculada por média com a nota de frequência.

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