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Disciplina Física

  • Apresentação

    Apresentação

    Estudo do movimento do ponto material, de sistemas de partículas e do corpo rígido: aplicação da cinemática, das Leis de Newton e da energia mecânica. Entendimento prático dos princípios gerais e aplicação a sistemas físicos simples.
    Pretende-se que alunos adquiram as seguintes competências básicas: Conhecimento aprofundado do S.I. de unidades e verificação da coerência dimensional de equações/modelos; estudo cinemático de movimentos simples e compostos na reta, no plano e no espaço; estabelecimento de relações entre o movimento e as suas causas; domínio do conceito de energia, das várias formas de energia e de balanços de energia e estudo do movimento dos corpos rígidos. Pretende-se ainda fazer uma introdução ao movimento periódico e ondas materiais. Considera-se fundamental que o domínio e compreensão teórica e prática de algumas situações mecânicas simples, seja complementado e concretizado através de ações de visualização e demonstração laboratorial.

  • Conteúdos Programáticos

    Conteúdos Programáticos

    1. Análise dimensional. Cálculo vetorial

    2. Cinemática
      1. Movimento retilíneo
      2. Movimento no plano/espaço. Projéteis. Movimento circular
    3. Dinâmica
      1. Leis de Newton. Aplicações das Leis de Newton
      2. Estudo do Movimento Harmónico Simples
    4. Trabalho e Energia
      1. Trabalho, Energia Cinética
      2. Forças Conservativas, Energia Potencial. Conservação da Energia
      3. Energia em sistemas não conservativos
    5. Sistemas de partículas
      1. Centro de massa
      2. Conservação do momento linear. Colisões
      3. Momento Angular. Conservação do momento angular
    6. Cinemática e Dinâmica do Corpo Rígido
      1. Movimento de rotação em torno de eixo fixo. Energia e Momento de inércia
      2. Dinâmica de rotação. Estática.
    7.       Introdução às ondas materiais
      1. Ondas Longitudinais e Transversais
      2. Equação de onda
      3. Sobreposição de ondas: Ondas harmónicas

    Aulas práticas com uso de programas Matlab para demonstração dos conceitos teórico. Estudo
    laboratorial de Forças: (1)Força elástica (2) Pêndulo simples e M.H.S.(3)Força de atrito estático

  • Objetivos

    Objetivos

    Estudo do movimento do ponto material, de sistemas de partículas pontuais e de corpo rígido: aplicação das equações da cinemática, das Leis de Newton e da energia mecânica. Entendimento prático dos princípios gerais e aplicação a sistemas físicos simples.

  • Metodologias de ensino e avaliação

    Metodologias de ensino e avaliação

    Nas aulas da componente teórica, para além de serem introduzidos os conceitos e relações fundamentais em cada capítulo, são analisadas "Questões-tipo" que ilustram algumas aplicações práticas relacionadas com os conceitos ou relações discutidos anteriormente. Todos os capítulos trabalhados nas aulas teóricas e teórico-práticas são trabalhadas também do ponto de vista laboratorial para que os alunos visualizem e concretizem conceitos e relações entre grandezas bem como trajetórias. No que respeita à aplicação prática e domínio do processo de resolução de problemas concretos, os alunos são desafiados a resolver em sala de aula um conjunto conhecido de exercícios propostos e os que não forem resolvidos em sala de aula devido a diferentes velocidades de execução, podem ser resolvidos pelos estudantes em casa e entregues para correção

     

  • Bibliografia principal

    Bibliografia principal

    • Fishbane P., Gasiorowicz S., Thornton S. (2004). Physics for Scientists and Engineers (3rd Ed.). Benjamin Cummings. ISBN 10-0131420941
    • Serway R.A., Jewett J.W. (2018). Physics for Scientists and Engineers (10th Ed.). Cengage Learning inc. ISBN 9781337553278
    • Guerra C., Nogueira J., Pinto J. P., Física, (Notas apoio às aulas da disciplina) - disponível na plataforma e-learning
    • Halliday D., Resnick R., Walker J. (2021). Fundamentals of Physics (12th Ed.). John Wiley & Sons inc. ISBN 978-1-119-77351-1
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