Física I B
Código
3082
Unidade Orgânica
Faculdade de Ciências e Tecnologia
Departamento
Departamento de Física
Créditos
9.0
Professor responsável
Célia Maria Reis Henriques, Mário António Basto Forjaz Secca
Horas semanais
6
Língua de ensino
Português
Objectivos
No final da unidade curricular o estudante deverá ter adquirido competências que lhe permitam:
- Abordar problemas de física no seu contexto prático
- Utilizar grandezas físicas adequadas para descrever propriedades, estados, interacções e acontecimentos
- Formular problemas de física em linguagem matemática aplicada a grandezas físicas
- Reconhecer a utilidade de ferramentas e modelos matemáticos na resolução de problemas de física
- Analisar e resolver problemas no âmbito da mecânica (translação e rotação de corpos)
- Associar movimentos sob a acção de forças a transferências de energia
- Analisar e resolver problemas no âmbito da termodinâmica
Conteúdo
Parte 1: Introdução
1.1 Unidades, grandezas físicas e vectores
Parte 2: Mecânica
2.1 Movimento unidimensional
2.2 Movimento em 2 e 3 dimensões
2.3 Leis do movimento de Newton
2.4 Aplicações das leis de Newton
2.5 Trabalho e energia cinética
2.6 Energia potencial e conservação de energia
2.7 Momento linear, impulso e colisões
2.8 Rotação de um corpo rígido
2.9 Dinâmica do movimento rotacional
2.10 Equilíbrio e elasticidade
2.11 Movimento periódico
Parte 3: Thermodinâmica
3.1 Temperatura e calor
3.2 Propriedades térmicas da matéria
3.3 Primeira lei da termodinâmica
3.4 Segunda lei da termodinâmica
Bibliografia
1 - "University Physics", 11ª ed., Hugh Young e Roger Freedman, Pearson/Addison Wesley, 2004 (QC 21.3 Y). Livro de texto principal. Existe versão em português.
2 - "Fundamentals of Physics", Halliday, Resnick e Walker, 6ª ed., Wiley, 2001 (QC 21.2 HAL). Alternativa ao livro de texto principal. Existe versão em português.
3 - “Physics With Illustrative Examples From Medicine and Biology: Mechanics ” 2ª ed., George B. Benedek e Felix M. H. Villars, Springer-Verlag, 2000 (QC 23 BEN). Este é um livro excelente, mais avançado do que o anterior, com numerosos exemplos de aplicação à Medicina.
4 - “Physics for Scientists and Engineers”, 4ª ed., Paul A. Tipler, W.H. Freeman and Company, 1999 (QC 21.2 TIP). Alternativa ao livro de texto principal. Existe versão em português.
Método de ensino
A disciplina está dividida em 3 tipos de aulas: teóricas, teórico-práticas e práticas.
As aulas teóricas abordam formalmente problemas práticos e incluem a discussão de situações demonstradas ao vivo ou filmadas. Nas aulas teórico-práticas são resolvidos problemas. O aluno dispõe de horário de atendimento pelo docente.
Nas aulas práticas os alunos realizam experiências em grupos de 2 seguindo um guião. Aplicam-se métodos de metrologia apresentadas num manual. Utiliza-se software de aquisição e manipulação de dados. A avaliação prática baseia-se num mini-relatório elaborado em grupo, no tratamento individual de dados recolhidos experimentalmente e numa discussão oral dos trabalhos realizados.
A componente prática estabele o critério de frequência da disciplina.
A avaliação prática e 3 testes sumativos (avaliação teórica) definirão a nota final de avaliação comtínua. Haverá um exame de recurso para a avaliação teórica.
Os alunos com frequência de outros anos estão dipensados da componete prática e a sua avaliação corresponderá à da componente teórica.
Método de avaliação
Os métodos de avaliação da disciplina seguem as regras gerais definidas no regulamento de avaliação de conhecimentos da FCT/UNL.
1 Frequência
A avaliação à disciplina é condicionada pela obtenção de frequência, isto é, só alunos com frequência serão avalidos quantitativamente.
A obtenção de frequência baseia-se na avaliação correspondente à componente prática da disciplina.
Todos os alunos que nunca tenham obtido frequência têm de estar inscritos numa turma prática criada no Clip. Obterão frequência (lançamento de SIM na pauta de frequência) caso a avaliação da componente prática da disciplina (ver ponto 2.1) venha a ser igual ou superior a 10 valores.
Um aluno que já tenha obtido frequência num qualquer ano anterior não pode inscrever-se nos turnos práticos criados no Clip. Em termos práticos é considerado como aluno com frequência.
Todos os elementos de avaliações são classificados numa escala de 0 a 20 e indicados às décimas.
2 Componentes da avaliação
2.1 Componente prática
Só são avaliados nesta componente os alunos que nunca tenham obtido frequência à disciplina.
Durante as aulas práticas os alunos, divididos em grupos, realizam trabalhos experimentais que devem ser previamente preparados usando guiões previamente fornecidos. O planeamento das aulas práticas bem como o dos correspondentes momentos de avaliação é efectuado no início do semestre.
Na primeira aula laboratorial (que tem lugar na 2ª semana de aulas) todos os alunos realizam um mesmo trabalho experimental (haverá um montagem do trabalho por grupo). Cada grupo completa com os seus resultados e respectivo tratametnto o mini-relatório fornecido com o guião. A avaliação deste mini-relatório, NP1, terá um peso de 20% na avaliação da componente prática.
Segue-se a realização de 8 trabalhos divididos em 2 blocos de 4 trabalhos cada. Cada trabalho é realizado numa aula e uma cópia dos respectivos resultados experimentais é entregue ao docente no final da aula.
No final de cada bloco de trabalhos os alunos serão avaliados individualmente com base no seu desempenho no tratamento de alguns dos dados experimentais que foram sendo recolhidos. O tratamento a efectuar será semelhante a propostas que constam do guião do trabalho. Destes dois momentos de avaliação resultarão as avaliações NP2 e NP3 que terão cada uma a contribuição de 30% para a avaliação da componente prática.
No final da realização de todos os trabalhos experimentais será feita por grupo uma discussão dos mesmos. A avaliação resultante desta discussão, NP4, terá um peso de 20% na valiação da componente prática.
A avaliação da componente prática, NP, é assim calculada de acordo com:
NP = 0,2 x NP1 + 0,3 x NP2 + 0,3 x NP3 + 0,2 x NP4
2.2 Componente teórica
A componente teórica da avaliação, NT, é obtida em 3 testes marcados ao longo do semestre ou em exame de recurso. No primeiro caso NT será calculada como a média aritmética das classificações obtidas nos 3 testes. Os testes requerem inscrição prévia no Clip.
3 Resultado final
3.1 Alunos com frequência obtida noutro ano lectivo
Para estes alunos o resultado final é NF = NT
3.2 Alunos com frequência a obter no presente ano lectivo
Para estes alunos tanto a componentes da avaliação prática como a componente de avaliação teórica serão tidas em conta na construção do resultado final de acordo com as seguintes regras:
- Ambas são arredondadas às unidades e têm de ser maiores ou iguais a 10.
- Caso se verifique a condição anterior, NF = 0,6 NT + 0,4 NP
4 Melhoria de classificação final
Em exame de recurso poderá ser tentada a melhoria de classificação à disciplina desde que seguidos os procedimentos gerais em vigor na FCT/UNL. A classificação de melhoria será calculada de acordo com o exposto no ponto 3 substituindo NT pela nota obtida no exame de melhoria.