Introdução à Física

Código:

F153

Sigla:

F153

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Física

Ocorrência: 2015/2016 - 1S

Ativa?	Sim
Página Web:	https://moodle.up.pt/course/view.php?id=281
Unidade Responsável:	Departamento de Física e Astronomia
Curso/CE Responsável:	Licenciatura em Química

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
L:B	0	Plano de estudos a partir de 2008	3	-	7,5	-
L:G	0	P.E - estudantes com 1ª matricula anterior a 09/10	3	-	7,5	-
		P.E - estudantes com 1ª matricula em 09/10	3	-	7,5	-
L:Q	59	Plano de estudos Oficial	1	-	7,5	-
			3

Língua de trabalho

Português

Objetivos

F153 é um curso introdutório de Física Geral onde são apresentados os princípios físicos fundamentais nas áreas de mecânica, ondas, termodinâmica, eletricidade e geomagnetismo.

Resultados de aprendizagem e competências

Após a conclusão deste curso, o aluno deverá ser capaz de:

- Analisar as grandezas físicas em termos de unidades e dimensões.

- Analisar problemas elementares de movimento a uma, duas e três dimensões. Analisar, em particular, o movimento de projéteis e o movimento circular.

- Aplicar as leis de Newton e o teorema do trabalho-energia cinética em problemas introdutórios comuns.

- Compreender conceitos introdutórios envolvidos a conservação do momento linear e da energia.

- Aplicar os princípios básicos relativos ao movimento harmónico simples.

- Analisar problemas elementares envolvendo as leis da termodinâmica.

- Compreender certos conceitos elementares em eletricidade e magnetismo, incluindo as forças de Coulomb e magnética, campos, circuitos e as leis de Kirchhoff.

Modo de trabalho

B-learning

Programa

Mecânica

- Unidades, grandezas físicas e vetores.

- Movimento a uma dimensão; deslocamento; velocidade; aceleração.

- Movimentos a duas e três dimensões; deslocamento; velocidade; aceleração; movimento de projéteis; movimento curvilíneo.

- Leis de Newton; força e massa; força devido à gravidade: peso; forças de contacto; atrito; forças de arrastamento; forças em trajetórias curvilíneas; centro de massa.

- Trabalho e energia cinética; teorema do trabalho-energia cinética.

- Conservação da energia; energia potencial; conservação da energia mecânica; forças conservativas e dissipativas.

- Conservação do momento linear; colisões.

Ondas

- Movimentos periódicos; movimento harmónico simples.

- Eenergia no movimento harmónico simples.

- Alguns sistemas oscilantes.

 

Termodinâmica

- Equilíbrio térmico e temperatura.

- Termómetros de gás.

- Escala de temperatura absoluta.

- Lei dos gases ideais.

- Calor e a primeira lei da termodinâmica.

- Capacidade térmica e capacidade térmica mássica.

- A energia interna de um gás ideal.

- Trabalho e os diagramas PV para um gás.

- A segunda lei da termodinâmica; máquinas térmicas; refrigeradores; irreversibilidade, desordem e entropia.

- Potenciais termodinâmicos: entalpia e energia livre de Gibbs.

Eletricidade

- Carga elétrica.

- Condutores e isoladores.

- Lei de Coulomb.

- Ccampo elétrico; linhas de campo elétrico.

- Ação do campo elétrico sobre cargas elétricas.

- Potencial elétrico.

- Potencial elétrico devido a um sistema de cargas pontuais.

- Superfícies equipotenciais.

- Corrente elétrica e circuitos de corrente contínua.

- Resistência elétrica e lei de Ohm.

- Energia em circuitos elétricos.

- Associação de resistências.

- Leis de Kirchhoff.

Campo magnético

- A força exercida por um campo magnético;.

- Movimento de uma carga pontual num campo magnético.

- Fontes de campo magnético; campo magnético de cargas em movimento; campo magnético de uma espira circular de corrente; campo magnético devido a uma corrente num solenoide.

- Momento magnético.

- Campo geomagnético; geomagnetismo; elementos geomagnéticos.

- Origem do campo magnético dipolar; modelo de geodínamo de Glatzmaier-Roberts.

Bibliografia Obrigatória

Tipler Paul A.; Physics for scientists and engineers. ISBN: 0-7167-4389-2
Halliday/Resnick; Fundamentos de Física, vol. 1, Mecânica, LTC, 2009
Halliday/Resnick; Fundamentos de Física, vol 2, Gravitação, Ondas e Termodinâmica, LTC, 2009
Halliday/Resnick; Fundamentos de Física, vol 3, Electromagnetismo, LTC, 2009
Resnick R., Halliday D., Walker J.; Fundamentals of Physics Extended, 9 edition, Wiley, 2010. ISBN: 0470469080
Tipler, P. and Mosca, G.; Physics for Scientists and Engineers, 6th Edition, W. H. Freeman and Company, 2008. ISBN: 0-7167-8964-7
Sears/ Zemansky; Física I, (Mecânica), Addisson Wesley, 2003
Sears/Zemansky; Física II, (Termodinâmica e Ondas), Addisson Wesley, 2003
Young/Freedman; University Physics, 12 Edition, Addisson Wesley, 2006

Bibliografia Complementar

Alaor Chaves; Física Básica: Mecânica, LTC, 2007
Alaor Chaves; Física Básica: Ondas e Termodinâmica, LTC, 2007
Alaor Chaves; Física Básica: Electromagnetismo, LTC, 2007
Nicolau/Toledo; Fundamentos de Física I: Mecânica, LTC, 2006
Nicolau/Toledo; Fundamentos de Física II: Termodinâmica, Optica e Ondas, LTC, 2006
Nicolau/Toledo; Fundamentos de Física III: Electricidade, Física Moderna, Análise Dimensional, LTC, 2006

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

O ensino será feito de modo continuado, quer nas aulas teóricas como nas restantes. Isto implicará o compromisso de haver uma frequência responsável por parte dos estudantes, embora esta não seja obrigatória.

A apresentação da matéria será realizada nas aulas TEÓRICAS.

Nas aulas TEÓRICO-PRÁTICAS, serão efetuadas resoluções e discussões de problemas de consolidação da matéria dada.

Dar-se-á particular ênfase ao estímulo dos estudante para trabalharem durante todo o semestre.

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	100,00
Total:	100,00

Obtenção de frequência

Realização dos mini-testes formativos e teste formativo global, no número mínimo de 3/4 dos testes disponibilizados.

Fórmula de cálculo da classificação final

Nota de exame de 0 a 20 valores.

Se Nota de exame ≥ 8.0, o estudante poderá requerer oral, no prazo estipulado para o efeito.

Provas e trabalhos especiais

I. MINI TESTES FORMATIVOS

Os estudantes realizarão, individualmente e através da plataforma Moodle, testes formativos com número reduzido de problemas e questões simples associados aos conteúdos didáticos disponibilizados na mesma plataforma. Embora os resultados destes mini testes não contem para a avaliação final, a realização dos mesmos conta para a obtenção de frequência à unidade curricular. 

 

II. TESTE FORMATIVO GLOBAL

Os estudantes realizarão um teste formativo global sobre toda a matéria lecionada no semestre, através da plataforma MOODLE, em data e hora a serem indicadas durante o decurso do semestre. Este teste será realizado presencialmente numa sala de informática da UP. A indicação da sala será feita, atempadamente, através da UC. Embora a nota do teste formativo global não seja considerada no cálculo da nota final, a realização do mesmo, tal como acontece com os mini testes formativos, conta para a obtenção de frequência à unidade curricular. 

 

III. Possibilidade de ser realizada uma prova complementar facultativa, que pode ser oral ou escrita, desde que a classificação da prova de exame seja igual ou superior a 8.0 valores.

Melhoria de classificação

Exame de época de recurso.

Observações

Eventuais omissões e/ou dúvidas quanto à presente ficha serão esclarecidas pelo regente da unidade curricular.

Ao júri reserva-se o direito de chamar qualquer estudante para a prestação de uma prova oral.