Fundamentos de Física

Código:

L.BIO004

Sigla:

FFIS

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Ciências de Base (Matemática, Física, Química, Biologia)

Ocorrência: 2023/2024 - 1S

Ativa?	Sim
Página Web:	https://moodle2324.up.pt/course/view.php?id=5330
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Física
Curso/CE Responsável:	Licenciatura em Bioengenharia

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
L.BIO	124	Plano Oficial do ano letivo	1	-	6	65	162

Língua de trabalho

Português - Suitable for English-speaking students

Objetivos

São objetivos desta unidade curricular que os estudantes:

- adquiram conhecimentos fundamentais de física geral, em particular de ótica geométrica (teoria paraxial) e de mecânica clássica newtoniana, incluindo o movimento harmónico simples (MHS) e alguns conceitos sobre ondas;

- desenvolvam o raciocínio e adquiram competências na resolução autónoma e crítica de problemas;

- adquiram uma disciplina de trabalho continuado ao longo do semestre;

- tenham uma atitude respeitadora de valores éticos, tais como o respeito mútuo e a honestidade.

O estudante deve ser capaz de: - usar corretamente as leis que regem os fenómenos estudados; - usar vocabulário técnico apropriado para explicar os conceitos e os fenómenos estudados, bem como descrever algumas das suas aplicações práticas; - ter uma atitude critica perante os resultados finais obtidos, recorrendo à análise dimensional, a estimativas das ordens de grandeza esperadas, ao estudo da interdependência entre as grandezas envolvidas e ao estudo do comportamento da solução em casos-limite. As competências que são objeto do processo de avaliação são : - uso correto das leis que regem os fenómenos estudados; - atitude critica perante os resultados finais obtidos.

 

Resultados de aprendizagem e competências

No final desta unidade curricular, o estudante deve ser capaz de:

  - usar corretamente as leis que regem os fenómenos estudados;

 - usar vocabulário técnico apropriado para explicar os conceitos e os fenómenos estudados, bem como descrever algumas das suas aplicações práticas;

 - ter uma atitude critica perante os resultados finais obtidos, recorrendo à análise dimensional, a estimativas das ordens de grandeza esperadas, ao estudo da interdependência entre as grandezas envolvidas e ao estudo do comportamento da solução em casos-limite.

 

As competências que são objeto do processo de avaliação (teste de avaliação distribuída e exame final) são as seguintes:

 - uso correto das leis que regem os fenómenos estudados.

 - atitude critica perante os resultados finais obtidos.

 

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

 Admite-se que os estudantes possuem:

► conhecimentos rudimentares da mecânica newtoniana ao nível do 11º ano, isto é, que sabem enunciar as três leis de Newton e que são capazes de descrever o movimento retilíneo uniformemente acelerado.

► alguns conhecimentos sobre vetores (por exemplo, que sabem somar vetores e calcular o produto escalar ou interno de dois vetores) e cálculo elementar (isto é, que sabem derivar funções simples).

Programa

1- ÓTICA GEOMÉTRICA: TEORIA PARAXIAL

● o caráter da luz: ondulatório e corpuscular; o conceito de onda; ondas progressivas; ondas longitudinais e transversais; polarização; ondas sinusoidais e caraterísticas gerais das ondas; a propagação retilínea da luz; as leis da reflexão e da refração; o princípio de Fermat; o princípio de Huygens; espelhos planos e esféricos; lentes delgadas; noções sobre instrumentos óticos; o olho humano

2- MECÂNICA CLÁSSICA

● unidades e dimensões; álgebra de vetores; equilíbrio de corpos rígidos – estática; cinemática: movimento unidimensional e movimento a duas dimensões; movimento harmónico simples (MHS); as leis de Newton; trabalho, energia e potência; conservação da energia; considerações energéticas relativamente ao MHS; conservação da quantidade de movimento; o momento angular e a lei de conservação do momento angular

Bibliografia Obrigatória

Hugh D. Young, Roger A. Freedman; University physics. ISBN: 0-201-84769-8
Silvestre, A. J. e P.I.C. Teixeira ; Mecânica: uma Introdução, Edições Colibri/Instituto Politécnico de Lisboa, 2013. ISBN: 978-989-689-295-1

Bibliografia Complementar

Paul A. Tipler, Gene Mosca; Physics for scientists and engineers. ISBN: 0-7167-4389-2
H. Moysés Nussenzveig; Curso de física básica. ISBN: 85-212-0046-3 (vol.1)
H. Moysés Nussenzveig; Curso de física básica
H. Moysés Nussenzveig; Curso de física básica. ISBN: 85-212-0163-X (vol.4)
Eugene Hecht ; José Manuel N. V. Rebordão; Óptica. ISBN: 972-31-0542-X

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

 

- É incentivada uma forte participação por parte dos estudantes na resolução dos problemas e na apresentação de dúvidas suscitadas pelos mesmos.

 

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída sem exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Teste	70,00
Trabalho laboratorial	30,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	92,00
Frequência das aulas	70,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

► Para poder obter aprovação à unidade curricular por Avaliação Distribuida, um estudante:

- não deve ter excedido o número limite de faltas às aulas práticas (25 % do número de aulas previstas);

- deve ter realizado os dois (2) testes;

- deve ter realizado os três (3) trabalhos práticos de laboratório;

- Cada uma das componentes da avaliação tem uma classificação mínima sem a qual o estudante, independentemente da classificação final obtida, não é aprovado. Essa classificação mínima de cada componente é:

■ TPL > 50% de 6 valores = 3,0 valores

■ T1 > 30% de 7 valores = 2,1 valores

■ T2 > 30% de 7 valores = 2,1 valores

 

 ► Para poder comparecer ao exame da época de RECURSO, um estudante:

 - não deve ter excedido o número limite de faltas às aulas práticas (25 % do número de aulas previstas);

- deve ter realizado os três (3) trabalhos práticos de laboratório, obtendo uma classificação igual ou superior a 3,0 valores (em 6);

 NOTA: considera-se como sendo doze (12) o número de aulas práticas, o que faz com que o número máximo de faltas permitidas seja de três (3).

■ Os estudantes TE e TI:

  - estão dispensados de frequência às aulas TP ou PL, exceto aquelas três (3) em que houver lugar à realização de trabalhos práticos de laboratório (TPL). Para o efeito, DEVEM INSCREVER-SE  NUMA  TURMA PL . Devem também submeter-se aos 2 TESTES presenciais obrigatórios.

■ Os estudantes Dirigentes Associativos, Atletas de Alta Competição,...:

 - DEVEM INSCREVER-SE  NUMA  TURMA PL e submeter-se aos 2 TESTES presenciais e realizar os 3 trabalhos práticos de laboratório obrigatórios que decorrem no presente semestre letivo.

 

 

 

Fórmula de cálculo da classificação final

AVALIAÇÃO DISTRIBUIDA, AD:

CFAD = 1º T + 2º T + TPL

CFAD  (0 - 20 valores) – Classificação Final por Avaliação Distribuida

1º T  (0 - 7 valores) – classificação no 1º teste
2º T (0 - 7 valores) – classificação no 2º teste
TPL (0 – 6 valores) – Trabalho prático laboratorial: realização de 3 trabalhos laboratoriais

NOTA: Os TESTES têm um valor correspondente a 70% da classificação final (no máximo 14 valores), contribuindo os TRABALHOS PRÁTICOS LABORATORIAIS com os restantes 30% (no máximo 6 valores).

 - OS DOIS (2) TESTES SÃO DE REALIZAÇÃO OBRIGATÓRIA

 - É OBRIGATÓRIA A REALIZAÇÃO DOS TRÊS (3) TRABALHOS PRÁTICOS DE LABORATÓRIO

 - Cada uma das componentes da avaliação tem uma classificação mínima sem a qual o estudante, independentemente da classificação final obtida, não é aprovado. Essa classificação mínima de cada componente é:

- TPL > 50% de 6 valores = 3,0 valores
- T1 > 30% de 7 valores = 2,1 valores
- T2 > 30% de 7 valores = 2,1 valores

EXAME DE RECURSO:
Se o aluno que não puder comparecer a um, ou aos dois testes de avaliação distribuida, seja qual for o motivo, poderá obter aprovação à UC no exame de recurso. A classificação final à UC será, nesse caso, a nota obtida nesse exame (NER) e a classificação obtida nos trabalhos de laboratório (TPL), i.e:

CFER= NER + TPL 

CFER (0-20 valores) - classificação final na época de recurso;
NER (0-14 valores) - classificação no exame de recurso;
TPL (0-6 valores) -  Trabalho prático laboratorial: realização de 3 trabalhos laboratoriais.

NOTA: O exame de recurso tem um valor correspondente a 70% da classificação final (no máximo 14 valores), contribuindo os TRABALHOS PRÁTICOS LABORATORIAIS com os restantes 30% (no máximo 6 valores).

- É OBRIGATÓRIO TER REALIZADO OS TRÊS (3) TRABALHOS PRÁTICOS DE LABORATÓRIO

- Cada uma das componentes da avaliação tem uma classificação mínima sem a qual o estudante, independentemente da classificação final obtida, não é aprovado. Essa classificação mínima de cada componente é:

- TPL > 50% de 6 valores = 3,0 valores
- NER > 30% de 14 valores = 4,2 valores

 

Provas e trabalhos especiais

 

Avaliação especial (TE, DA, ...)

 A classificação obtida no exame de época especial é a atribuída ao estudante.

Melhoria de classificação

► Melhoria de Classificação Final: através de exame da Época de Recurso. A classificação final será calculada do seguinte modo:

 CF = MAX (CFAD, NER, CFER)

onde:

- CFAD é a classificação final (1ºT+2ºT+TPL) obtida por Avaliação Distribuida,
- NER é a classificação obtida no exame de Recurso (de 0 a 20 valores).
- CFER é a classificação da época de recurso, incluindo a componente TPL, i.e.: CFER=0,7×NER+0,3×TPL

 

 

Observações

- Para além dos tempos letivos, estima-se que os estudantes dediquem ao estudo da unidade curricular "Fundamentos de Física" um período de tempo que se deve situar entre 5 a 8 horas semanais.

- O atendimento aos estudantes é realizado mediante combinação direta entre os estudantes interessados e os docentes.

 

- Nos dois (2) testes e no exame de recurso poderá ser utilizado um formulário que será atempadamente fornecido (moodle).

- É permitida a utilização de máquinas de calcular simples.

► Informação sobre a unidade curricular e o material pedagógico será colocada na página do moodle da UC. 

- Qualquer tentativa de FRAUDE durante o processo de avaliação distribuída leva à perda de frequência e não admissão a exame.


♦ OS três (3) TRABALHOS PRÁTICOS DE LABORATÓRIO E OS DOIS (2) TESTES SÃO DE REALIZAÇÃO OBRIGATÓRIA

♦ As aulas de tipo PL (práticas/laboratoriais) têm marcação de faltas;