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DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA Disciplina: MECÂNICA CLÁSSICA Código: 10-147 Carga Horária: 80h Créditos: 04
EMENTA Grandezas fundamentais. Dinâmica: força e movimento. Trabalho, energia e sua conservação. Movimento rotacional. Estática.
OBJETIVOS Ao térmico da disciplina, o aluno deve ser capaz de atingir total ou parcialmente as seguintes competências: - Ler, articular e interpretar símbolos e códigos em diferentes linguagens e representações: sentenças, equações, esquemas, diagramas, tabelas, gráficos e representações geométricas, visando a resolução de problemas teóricos e/ou práticos, no âmbito da Mecânica Clássica e das Engenharias; - Analisar e compreender os fenômenos físicos por meio de modelos simbólicos, físicos e outros, verificados e validados por experimentação, quando possível; - Dominar os princípios gerais e fundamentais da Mecânica Clássica; - Diagnosticar, formular e encaminhar a solução de problemas físicos, experimentais e teóricos, prático-aplicados, fazendo uso de ferramentas matemáticas, estatísticas, computacionais e de simulação, entre outras. - Resolver problemas físicos, teóricos ou aplicados, a partir de pesquisas bibliográficas, experimentos em laboratório, observação de fenômenos naturais ou de equipamento tecnológico com as devidas análises e discussões em equipes, buscando a construção conjunta de soluções, apresentando organização, liderança e respeito pelas opiniões dos colegas; - Capacitar o acadêmico para a sequência de disciplinas da área de mecânica dos sólidos.
CONTEÚDOS CURRICULARES UNIDADE DE ENSINO 01 - SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI). Trabalhar com o sistema internacional de unidades, sua fundamentação, grandezas e conversões.
Atividade prática: experimentação com medidas de comprimento, área e volume, com paquímetro, visando atender as competências desejadas. Exercícios de Fixação dos conteúdos trabalhados.
TDE 01 – Trabalho teórico-prático envolvendo medição de grandezas primárias e derivadas, visando, conforme normatização envolvendo os conteúdos da Unidade 01, a modelagem de um objeto físico qualquer.
UNIDADE DE ENSINO 02 - VETORES. Desenvolver as noções de vetores e escalares envolvendo suas operações básicas: soma de vetores, componentes de vetores, vetores unitários, multiplicação de vetores e suas aplicações na Engenharia.
Atividades práticas: simulação via software do comportamento de grandezas vetoriais. Exercícios de Fixação dos conteúdos trabalhados.
UNIDADE DE ENSINO 03 - FORÇA E MOVIMENTO. Trabalhar com os conceitos básicos da dinâmica, desenvolvendo, a partir das Leis de Newton, os conceitos de força e massa, sua interpretação vetorial e escalar, suas aplicações no cotidiano e nas Engenharias.
Atividades práticas: experimentação sobre inércia, ação e reação. Exercícios de Fixação dos conteúdos trabalhados.
TDE 02 – Trabalho teórico visando as aplicações das Leis de Newton nas diversas áreas das Engenharias, conforme normatização, envolvendo os conteúdos das Unidades 02 e 03.
UNIDADE DE ENSINO 04 – TRABALHO E ENERGIA CINÉTICA. Desenvolver os conceitos de trabalho (de força variável e força constante), Lei de Hook, Energia cinética, Potência e o teorema trabalho-energia cinética.
Atividades práticas: atividades experimentais envolvendo energia cinética, potência e a Lei de Hook. Exercícios de Fixação dos conteúdos trabalhados.
UNIDADE DE ENSINO 05 – ENERGIA POTENCIAL E CONSERVAÇÃO DA ENERGIA. Desenvolver a noção de energia potencial, sua relação com a energia mecânica e, a partir do conceito de forças conservativas e não conservativas, intuir o conceito de conservação da energia mecânica e o trabalho realizado pela força de atrito.
Atividades práticas: atividades experimentais envolvendo energia potencial e dissipação de energia por atrito. Exercícios de Fixação dos conteúdos trabalhados.
TDE 03 – Lista de problemas visando aplicar os conceitos de trabalho, energia e conservação da energia mecânica, conforme normatização, envolvendo os conteúdos das Unidades 04 e 05.
UNIDADE DE ENSINO 06 - SISTEMA DE PARTÍCULAS. Desenvolver os conceitos de centro de massa, quantidade de momento linear e sua conservação bem como suas aplicações em engenharia.
Atividades práticas: atividades experimentais envolvendo conservação do momento linear. Exercícios de Fixação dos conteúdos trabalhados.
UNIDADE DE ENSINO 07 - ROTAÇÃO. Desenvolver o conceito de rotação considerando suas variáveis, as relações entre as variáveis lineares e angulares, sua energia cinética e momento de inércia, bem como o torque associado.
Atividades práticas: atividades experimentais envolvendo rotação. Exercícios de Fixação dos conteúdos trabalhados.
TDE 05 – Trabalho teórico-bibliográfico envolvendo rotação em equipamentos, conforme normatização, envolvendo os conteúdos da Unidade 07.
UNIDADE DE ENSINO 08 - ESTÁTICA. Desenvolver as noções básicas de Estática considerando os conceitos de equilíbrio e suas condições, centro de gravidade e elasticidade.
Atividades práticas: atividades experimentais envolvendo estruturas em equilíbrio. Exercícios de Fixação dos conteúdos trabalhados.
METODOLOGIA
AVALIAÇÃO A avaliação da disciplina se propõe a verificar se as competências propostas neste plano de ensino foram desenvolvidas pelo acadêmico, por meio dos seguintes instrumentos de avaliação: provas escritas (avaliação de competências técnicas e competências cognitivas); Trabalhos Discentes Efetivos valendo 20% da nota média parcial (avaliação de competências técnicas e competências cognitivas); relatórios de experimentos de laboratório e de outras atividades práticas (avaliação de competências técnicas, cognitivas e comportamentais), e avaliação das atividades de aulas com metodologia diferenciada (avaliação de competências técnicas, cognitivas e comportamentais). As aulas com utilização de metodologia ativa terão, especialmente, mas não exclusivamente, avaliação contínua, ou seja, avaliação constante do desempenho técnico, cognitivo e comportamental dos alunos para possíveis redirecionamentos metodológico/educativos.
BIBLIOGRAFIA BÁSICA HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de física: mecânica. 8.ed. Rio de Janeiro, 2009. HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de física: gravitação, ondas e termodinâmica. 8.ed. Rio de Janeiro, 2009. vol.2. TIPLER, P. A.; MOSCA, G. Física para cientistas e engenheiros: Mecânica, oscilações e ondas, termodinâmica. 3. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2013. v. 1.
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR BAUER, W.; WESTFALL, G.; DIAS, H. Física para Universitários [recurso eletrônico]: mecânica. Porto Alegre: Bookman, 2012. NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física básica. 3.ed. São Paulo: Edgard Blucher, 2008. v.1. KELLER, F. J.; GETTYS, W. E.; SKOVE, M. Física. São Paulo: Makron Books, 2004. V. 1 e 2. PIACENTINI, J. J.; GRANDI, B. C.; HOFMANN, M. Introdução ao laboratório de física. Florianópolis: UFSC, 2005. RESNICK, R.; HALLIDAY, D.; KRANE, K. Física 1. 5. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2013. v.1. YOUNG, h.; FREEDMAN, R. Física I. 2.ed. São Paulo: LTC, 2002. V.1 e v.2.
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BIBLIOGRAFIA BÁSICA HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de física: mecânica. 8.ed. Rio de Janeiro, 2009. HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de física: gravitação, ondas e termodinâmica. 8.ed. Rio de Janeiro, 2009. vol.2. TIPLER, P. A.; MOSCA, G. Física para cientistas e engenheiros: Mecânica, oscilações e ondas, termodinâmica. 3. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2013. v. 1.
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR BAUER, W.; WESTFALL, G.; DIAS, H. Física para Universitários [recurso eletrônico]: mecânica. Porto Alegre: Bookman, 2012. NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física básica. 3.ed. São Paulo: Edgard Blucher, 2008. v.1. KELLER, F. J.; GETTYS, W. E.; SKOVE, M. Física. São Paulo: Makron Books, 2004. V. 1 e 2. PIACENTINI, J. J.; GRANDI, B. C.; HOFMANN, M. Introdução ao laboratório de física. Florianópolis: UFSC, 2005. RESNICK, R.; HALLIDAY, D.; KRANE, K. Física 1. 5. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2013. v.1. YOUNG, h.; FREEDMAN, R. Física I. 2.ed. São Paulo: LTC, 2002. V.1 e v.2.
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