Ementário do I Semestre do Curso de Física.

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Ementário do I Semestre do

Curso de Física.

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2 MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO

SECRETARIA DA EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO TOCANTINS

CIÊNCIAS DA NATUREZA, MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS

LICENCIATURA EM FÍSICA

Período: 1º Semestre

Unidade Curricular: Fundamentos da Matemática

C/H TEÓRICA: 60 horas C/H PRÁTICA: 0 hora C/H TOTAL: 60 Horas Pré-Requisito: Sem pré - requisitos

Nº de horas/aula semanais: 03

PLANO DE ENSINO 1. EMENTA

Números Reais, Razão e proporção, notação científica, regra de três simples e composta, sistema métrico decimal, produtos notáveis e fatoração, trigonometria do triângulo retângulo e do círculo, transformações trigonométricas, números complexos.

2. COMPETÊNCIAS:

• Desenvolver sua capacidade de dedução, raciocínio lógico organizado, a formulação e interpretação de situações matemáticas e seu espírito crítico e criativo;

• Organizar, comparar e aplicar os conhecimentos adquiridos; • Entender e utilizar os conceitos de relação e função;

• Dominar as propriedades básicas dos números reais;

• Conhecer as funções elementares e analisá-las graficamente;

• Reconhecer a relação entre alguns conceitos matemáticos e o momento histórico em que eles surgiram.

3. HABILIDADES:

• Estabelecer relações do conhecimento matemático com fatos do cotidiano sendo capaz de intervir criticamente através da investigação, da interpretação, criando estratégias de resolução de problemas, adaptando-as nas mais diversas situações.

• Relacionar os conhecimentos matemáticos com as outras áreas do conhecimento. • Utilizar a matemática como uma produção histórico-cultural passível de transformação. • Organizar o pensamento matemático, identificando as variáveis determinantes e secundárias. • Utilizar os conceitos estudados para resolver situações-problemas.

4. CONTEÚDO PROGRAMÁTICO: 4.1. Estudo dos números reais;

4.2. Representação geométrica dos números reais; 4.4. Valor absoluto de um número real.

4.5. Intervalos limitados e ilimitados sobre a reta real; 4.6. Potências naturais: definições e operações algébricas; 4.7. O Conjunto dos Números Reais;

4.8. Valor Absoluto. Distância entre dois Pontos de um Eixo; 4.9. Razão e proporção;

4.10. Notação científica;

4.11. Regra de três simples e composta; 4.12. Sistema métrico decimal;

4.13. Produtos notáveis e fatoração; 4.15. Proporcionalidades e médias;

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4.16. Trigonometria do triângulo retângulo e do círculo;

4.17. Números complexos introdução ao número complexo i, operações com números complexos na forma algébrica, operações com números complexos na forma polar.

5. BIBLIOGRAFIA: 5.1 BÁSICA:

ALENCAR FILHO, E. - Teoria Elementar dos Conjuntos, Editora Nobel, São Paulo, 1974. AVILA, G. - Introdução à Análise Matemática, Editora Edgard Blucher Ltda, 1993.

AVILA, G. - Introdução às Funções e à Derivada, Editora Atual Ltda, 1995 BEZERRA, M. J.; PUTNOKI, J. C. Matemática. São Paulo: Scipione, 1995. CASTRUCCI B., Elementos de Teoria dos Conjuntos. GEEM, São Paulo, 1974. DANTE, L. R. Matemática contexto & aplicações. São Paulo: Ática, 1999.

DOMINGUES, H.H. - Fundamentos da Aritmética, Atual Editora, São Paulo,1991. Elementar, SBM. 1984.

GENTIL, N. at al. Matemática para o segundo grau. São Paulo: Ática, 1996.

IVAN NIVEN – Números Racionais e Irracionais, Coleção Fundamentos da Matemática KUELKAMP, N. - Cálculo 1- Editora da UFSC, Florianópolis, 1999.

LIMA, E.L. - Curso de Análise - vol. 1, Coleção Projeto Euclides, IMPA, Rio de Janeiro, 1986. MONTEIRO, L. H. J. - Iniciação às Estruturas Algébricas. G.E.E.M. São Paulo

TROTTA, F. at al. Matemática por assunto. São Paulo: Scipione, 1988.

YUSSEF, A. N.; FERNANDEZ, V. P. Matemática - conceitos e fundamentos. São Paulo: Scipione, 1993. 5.2 COMPLEMENTAR:

BONGIOVANNI et al. Matemática. São Paulo: FTD. 1999. BONJORNO et al - Matemática 2º Grau. São Paulo: FTD.

DOMÊNICO, Luiz Carlos de. - Matemática 3 em 1. Curso Completo do 2º Grau. São Paulo: IBEP, 1998. FERNANDEZ, Vicente Paz et al. Matemática. Curso Completo. São Paulo: Scipione, 1991.

FLEMMING, D. M. e GONÇALVES, M.B.- Cálculo A, 5ª Ed., Editora Makron, São Paulo, 1992. GUIDORIZZI, H.L.- Um Curso de Cálculo - vol.1, Livros Técnicos e Científicos, São Paulo, 1987. IEZZI, G. et al. Fundamentos de matemática elementar. São Paulo: Atual, 1997.

IEZZI, MURAKAMI, MACHADO – Fundamentos de matemática Elementar , vol.1, Atual Editora. IMENES, L. M. at al. Matemática aplicada. São Paulo: Moderna, 1979.

SERATES, Jonofon. Raciocínio Lógico. 8.ed. Brasília: Jonofon Ltda, 1998, v. 1 e 2. Aprovado pelo colegiado em: 09 de abril de 2010

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SECRETARIA DA EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO TOCANTINS

CIÊNCIAS DA NATUREZA, MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS

LICENCIATURA EM FÍSICA

Período: 1o Semestre Unidade Curricular: Física I

C/H TEÓRICA: 60 horas C/H PRÁTICA: 20 horas C/H TOTAL: 80 Horas Pré-Requisito: Sem pré - requisitos

PLANO DE ENSINO 1. EMENTA:

Grandezas físicas. Estudo dos movimentos. Leis de Newton. Trabalho e energia. Conservação da energia mecânica. Impulso e momento. Conservação do momento linear. Rotação de corpos rígidos. Dinâmica do movimento de rotação.

2. COMPETÊNCIAS:

• Compreender e utilizar a ciência como elemento de interpretação e intervenção, e a tecnologia como conhecimento sistemático de sentido prático.

• Fazer com que o acadêmico perceba a importância da física na sua vida.

• Compreender a importância do estudo da física para o entendimento dos fenômenos naturais e suas influências no desenvolvimento tecnológico.

• Compreender as leis e princípios da física

• Compreender conceitos, leis, teorias e modelos mais importantes e gerais da física, que permitam uma visão global dos processos que ocorrem na natureza e proporcionem uma formação científica básica.

• Compreender os conceitos de repouso, movimento e trajetória, e perceber sua relatividade. • Dominar os conceitos de velocidade e aceleração.

• Representar graficamente a velocidade, a aceleração e a posição, em função do tempo. • Reconhecer e equacionar o movimento uniforme e o movimento uniformemente variado • Aprender a trabalhar com grandezas vetoriais.

• Compreender o significado das leis de Newton e aprender suas aplicações em situações simples.

• Reconhecer as várias formas de energia e sua conservação. • Conhecer princípio da conservação da quantidade de movimento. 3. HABILIDADES:

• Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de linguagem e representação usadas nas

• Ciências, como texto discursivo, gráficos, tabelas, relações matemáticas ou linguagem simbólica. • Utilizar leis físicas para prever e interpretar movimentos e analisar procedimentos para alterá-los

ou avaliá-los, em situações de interação física entre veículos, corpos celestes e outros objetos. • Utilizar terminologia científica adequada para descrever situações cotidianas apresentadas de

diferentes formas.

• Comparar e avaliar sistemas naturais e tecnológicos em termos da potência útil, dissipação de calor e rendimento, identificando as transformações de energia e caracterizando os processos pelos quais elas ocorrem.

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4.1. Vetores e operações.

4.2. Movimento retilíneo uniforme e uniformemente variado. 4.3. Cinemática vetorial. Vetor posição, velocidade e aceleração. 4.4. Movimento circular e velocidade relativa.

4.5. As leis de Newton e suas aplicações: partículas em equilíbrio, dinâmica das partículas, forças de atrito, dinâmica do movimento circular.

4.6. Trabalho.

4.7. Energia cinética e o teorema do trabalho-energia. 4.8. Trabalho e energia com forças variáveis.

4.9. Potencia.

4.10. Energia potencial e conservação de energia. 4.11. Forças conservativas e não conservativas. 4.12. Diagramas de energia.

4.13. Momento linear e impulso. 4.14. Conservação do momento linear. 4.15. Colisões mecânicas.

4.16. Rotação de corpos rígidos.

4.17. Dinâmica do movimento de rotação. 5. BIBLIOGRAFIA:

5.1 Básica

SEARS, Francis W.; ZEMANSKY, Mark W. Física I. São Paulo: Pearson Addison Wesley, 2008. LUZ, Antônio M. Ribeiro. Curso de Física. São Paulo: Scipione, 2004.

NUSSENZVEIG, H. Moysés. Curso de Física Básica 1. São Paulo: Edgard Blücher, 2005. 5.2 Complementar

HALLIDAY, David.. Fundamentos de Física 1. Rio de Janeiro: LTC, 2006. HEWITT, Paul G.. Fundamentos de Física Conceitual. Porto Alegre: Bookman, 2005.

GASPAR, Alberto. Física 1. São Paulo: Ática, 2003.

CHAVES, Alaor; SAMPAIO, J. F.. .Física básica - mecânica. Rio de Janeiro: LTC, 2007. 308p.

TALAVERA, Alvaro Csapo..Física; mecânica I: ciências da natureza, matemática e suas tecnologias. São Paulo: Nova Geração.

Aprovado pelo colegiado em: 09 de abril de 2010 Vigora a partir do: 1º semestre de 2010.

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6 MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO

SECRETARIA DA EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO TOCANTINS

CIÊNCIAS DA NATUREZA, MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS

LICENCIATURA EM FÍSICA

Unidade Curricular: Cálculo diferencial e Integral I

C/H TEÓRICA: 70 horas C/H PRÁTICA: 10 horas C/H TOTAL: 80 Horas Pré-Requisito: Sem pré - requisitos

Funções, Resolução de equações e inequações, funções do 1ª e 2ª graus, limites, derivada de Funções de uma variável, Aplicações das Derivadas, Pontos críticos máximos e mínimos, aplicações à Física, conjuntos suas relações e operações.

2. COMPETÊNCIAS:

• Capacidade de expressar-se escrita e oralmente com clareza e precisão;

• Capacidade de aprendizagem continuada, sendo sua prática profissional também fonte de produção de conhecimento;

• Organizar o pensamento matemático, aplicando adequadamente as definições e conceitos na resolução de situações-problemas.

• Explorar, individual e/ou coletivamente, situações-problemas, procurar regularidades, fazer e testar conjecturas, formular generalizações e pensar de maneira lógica;

• Desenvolver a capacidade de pesquisa para continuar elaborando e apropriando-se de conhecimentos matemáticos com autonomia;

• Utilizar correta e adequadamente instrumentos de medição e recursos tecnológicos como meios de resolução de situações-problemas.

3. HABILIDADES:

• Habilidade de identificar, formular e resolver problemas na sua área de aplicação, utilizando rigor lógico-científico na análise da situação-problema;

• Estabelecer relações entre a Matemática e outras áreas do conhecimento; • Ler, interpretar e utilizar representações matemáticas;

• Discutir e comunicar descobertas e idéias matemáticas, através do uso de uma linguagem escrita e oral, não ambígua e adequada à situação;

• Entender a matemática como uma produção histórico-cultural passível de transformação; • Identificar padrões matemáticos em situações reais.

• Compreender a idéia de limite e suas aplicações no cotidiano;

• Entender a derivada como taxa de variação e suas aplicações práticas a física. 4. CONTEÚDO PROGRAMÁTICO:

4.1. Funções

- Relações com conjuntos: união, intersecção, diferença, complementar, relação de identidade e relação de inclusão;

- Propriedades das operações com conjuntos; - Produto cartesiano;

- Definição e propriedades do produto cartesiano;

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- Espaço real bidimensional.

- Ponto de acumulação e vizinhança no plano cartesiano; - Definição de relação binária;

- Relação – domínio.

- Domínio, contradomínio, imagem; - Definição de função e tipos de funções; - Igualdade;

- Função injetora e sobrejetora; - Composição de funções; - Função inversa: definição;

- Função inversa: condições de existência. 4.2. Função do 1º grau

- Conceito geral.

- Definição de função do 1º grau; - Gráfico, raiz e estudo do sinal; - Inequações: produto e quociente. 4.3. Função do 2º grau

- Definição e gráficos; - Raízes da função;

- Intersecção com os eixos verticais e horizontais; - Vértice da parábola;

- Máximos e Mínimos da função do 2º grau; - Estudo do sinal da função do 2º grau; - Inequações: produto e quociente. 4.4. Função exponencial

- Revisão de potenciação;

- Definição, gráfico e propriedades; - Equação exponencial;

- Inequação exponencial. 4.5. Função logarítmica

- Logaritmo: definição e propriedades; - Definição de função logarítmica; - Definição de função logarítmica;

- Gráfico e propriedades da função logarítmica; - Equação logarítmica;

- Inequação logarítmica. - As funções hiperbólicas. 4.6. Limites

- Definição, gráficos e propriedades; - Continuidade de funções;

- Limites de funções descontínua em um ponto a, quando x tende a a; - Limites de funções compostas;

- Limites e continuidade laterais; - Limites envolvendo infinito; 4.7. Derivada

- Definição de derivada.

- A derivada de uma função. Derivadas de funções compostas (Regra da Cadeia). Derivadas de ordem superior ou derivada e-nésima de uma função.

- Teoremas sobre diferenciação de funções. - Máximo e mínimo de uma função.

- Teste da derivada para análise de funções crescentes e decrescentes. Extremos de uma função.

- Aplicações das Derivadas e máximos e mínimos. 4.8. Aplicações na Física.

5. BIBLIOGRAFIA: 5.1 BÁSICA

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STEWART, James. Cálculo. v. I, 5 ed. São Paulo: Pioneira, 2005. LEITHOLD, L. Cálculo com Geometria Analítica. Harbra. SP. AYRES, F. J. Cálculo. Coleção Schaum. McGraw-Hill do Brasil. SP.

SANTON, Howrd. Cálculo, um novo horizonte. Vol.1. Porto Alegre: Bookman, 2000.

HOFFMANN, L. D. Um curso moderno de cálculo e suas aplicações. 2. Ed. Rio de Janeiro: LTC, 1990. v.1.

5.2 COMPLEMENTAR

GUIDORIZZI, Hamilton Luiz. Um Curso de Cálculo. v. I, 5 ed. Rio de Janeiro: LTC Editora,2001. ANTON, Howard. Cálculo um Novo Horizonte. v.1. Bookman, 2004.

SWOKOWSKI, Earl William. Cálculo com Geometria Analítica. 2 ed. São Paulo: Makron Books, 2001. ÁVILA, Geraldo Severo de Souza. Cálculo Diferencial e Integral. Rio de Janeiro: LTC Editora, 1998. BOULOS Paulo. Cálculo Diferencial e Integral. v. I. São Paulo: Makron Books, 2000.

SIMMONS, George Finlay. Cálculo com Geometria Analítica. São Paulo: McGraw-Hill, 1987. PISKOUNOV, N. Cálculo diferencial e integral, Lisboa, Lopes da Silva, 1983.

MATOS, Marivaldo P., Séries e Equações Diferenciais, São Paulo, Prentice Hall, 2002. Aprovado pelo colegiado em: 09 de abril de 2010

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9 MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO

SECRETARIA DA EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO TOCANTINS

CIÊNCIAS DA NATUREZA, MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS

LICENCIATURA EM FÍSICA

Período: 1o Semestre

Unidade Curricular: Laboratório de Física I

C/H TEÓRICA: 10 horas C/H PRÁTICA: 30 horas C/H TOTAL: 40 Horas Pré-Requisito: Sem pré-requisitos.

Grandezas físicas. Estudo dos movimentos. Leis de Newton. Trabalho e energia. Conservação da energia mecânica. Impulso e momento. Conservação do momento linear. Colisões mecânicas.