PLANO DE ENSINO. Código: GEE509T Período/Série: 2º PERÍODO Turma: U. Teórica: 60 Prá ca: 00 Total: 60 Obrigatória: ( X ) Opta va: ( )

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA

Colegiado do Curso de Graduação em Engenharia Eletrônica e de Telecomunicações - Patos de Minas

Av. João Naves de Ávila, 2121 - Bairro Santa Mônica, Uberlândia-MG, CEP 38400-902

Telefone: -

PLANO DE ENSINO

1. IDENTIFICAÇÃO

Componente Curricular: MECÂNICA FUNDAMENTAL Unidade Ofertante: INSTITUTO DE FÍSICA

Código: GEE509T Período/Série: 2º PERÍODO Turma: U

Carga Horária: Natureza:

Teórica: 60 Prá ca: 00 Total: 60 Obrigatória: ( X ) Opta va: ( )

Professor(A): DANIELE ALVES DIAS Ano/Semestre: 2021 - Semestre Le vo 202_0/2

Observações: Não será ofertada a parte prá ca.

2. EMENTA

Introdução à teoria básica, experimentação e aplicações à engenharia elétrica de movimentos e som.

3. JUSTIFICATIVA

Apresentar os conceitos de mecânica e sica ondulatória, de tal maneira a permi r uma melhor compreensão dos fenômenos sicos que permeiam estes

conteúdos e suas possíveis aplicações nas engenharias.

4. OBJETIVO

Ao ﬁnal do curso o estudante deverá ser capaz de:

1. Entender, organizar, comparar e aplicar os conceitos adquiridos com a ﬁnalidade de resolver problemas de natureza sica, apresentando soluções

adequadas e eﬁcientes;

2. U lizar procedimentos de metodologia cien ﬁca para observar, interpretar, analisar e extrair informações dos diversos fenômenos sicos estudados,

modelando casos reais;

3. Demonstrar noção de ordem de grandeza na es ma va de dados e na avaliação de resultados;

4. Ampliar sua capacidade de dedução, raciocínio lógico e de promover abstrações;

5. Estudar e inves gar fenômenos sicos por conta própria, ampliando sua autonomia intelectual.

5. PROGRAMA

1 - Cinemá ca no Plano

1.1 - Cinemá ca da par cula.

1.2 - Velocidades média e instantânea.

1.3 - Acelerações média e instantânea.

1.4 - Movimento em um plano com velocidade constante.

1.5 - Movimento de um projé l.

1.6 - Movimento circular uniforme.

2 - Dinâmica da Par cula

2.1 - Leis de Newton.

2.2 - Forças de atrito.

2.3 - Dinâmica do movimento circular uniforme.

2.4 - Forças inerciais.

3 - Trabalho e Energia

3.1 - Trabalho realizado por uma força constante.

3.2 - Trabalho realizado por uma força variável.

3.3 - Energia ciné ca e o teorema trabalho-energia.

3.4 - Potência.

4 - Conservação de energia

4.1 - Forças conserva vas.

4.2 - Energia potencial.

4.3 - Sistemas conserva vos unidimensionais.

4.4 - Sistemas conserva vos bi e tridimensionais.

4.5 - Forças não conserva vas.

5 - Conservação de momento linear

5.1 - Centro de massa.

5.2 - Movimento do centro de massa.

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5.4 - Conservação do momento linear.

5.5 - Sistemas de massa variável.

6 - Colisões

6.1 - Impulso e momento linear.

6.2 - Conservação do memento linear durante colisões.

6.3 - Colisões em uma dimensão.

6.4 - Colisões em duas e três dimensões.

7 - Cinemá ca da rotação

7.1 - Movimento de rotação.

7.2 - Variáveis da cinemá ca da rotação.

7.3 - Rotação com aceleração angular constante.

7.4 - Grandezas vetoriais na rotação.

7.5 - Relação entre cinemá ca linear e cinemá ca angulas de uma par cula.

8 - Dinâmica da rotação

8.1 - Torque sobre uma par cula.

8.2 - Momento angular de uma par cula.

8.3 - Sistemas de par culas.

8.4 - Energia ciné ca de rotação e momento de inércia.

8.5 - Dinâmica de rotação de um corpo rígido.

8.6 - Movimento combinado de translação e rotação.

8.7 - Momento angular e velocidade angular.

8.8 - Conservação do momento angular.

9 - Movimento ondulatório

9.1 - Caracterís cas das ondas: comprimento de onda, frequência e velocidade.

9.2 - Energia e potência em uma onda.

9.3 - Princípio da superposição.

9.4 - Interferência de ondas.

9.5 - Ondas estacionárias.

9.6 - Ressonância.

10 - Ondas sonoras

10.1 - Ondas sonoras.

10.2 - Velocidade do som.

10.3 - Ondas sonoras progressivas.

10.4 - Intensidade e nível sonoro.

10.5 - Ba mentos.

10.6 - Efeito Doppler.

6. METODOLOGIA

O conteúdo será apresentado a par r de diversos recursos: leitura de textos, videoaulas disponíveis no YouTube, simulações disponíveis na web, encontros via plataforma Mconf, discussão de fórum e chats via plataforma Moodle. As aulas serão separadas em uma carga horária assíncrona (10 h) e síncronas (50 h). A carga horária síncrona terá como foco discussões de problemas e conceitos associado às metodologias a vas. Especiﬁcamente, iremos basear na instrução por pares (Peer Instruc ons), casos de ensino (Case Study) e exercícios em classe (In-class exercises). O programa básico adotado pode ser simpliﬁcado pelos seguintes passos:

1.

Será indicado uma leitura semanal de tópicos do livro texto e que fazem parte da ementa, bem como orientações especíﬁcas. Além do livro texto, serão postadas indicações de videoaulas de acesso livre (escolhidas no YouTube) e simulações disponíveis na web e, também, de acesso livre para ajudá-los em um primeiro entendimento. Este será denominado preparação pré-aula.

2.

Será disponibilizado um ques onário, na plataforma Moodle da disciplina, no qual o discente deve responder antes da primeira aula síncrona semanal. A par r dos ques onários podemos iden ﬁcar e focar nos tópicos que aparentemente estão trazendo maiores diﬁculdades. A par cipação do aluno, bem como seu rendimento serão avaliados. Os itens 6.1 e 6.2 contarão como a carga horária assíncrona semanal.

3.

Na primeira aula síncrona da semana será trabalhada toda a parte conceitual, u lizando o método de instrução por pares.

4.

Na segunda aula síncrona da semana iremos trabalhar com resolução de problemas em grupos. Esses grupos serão separados dentro de canais no Mconf. Exis rá uma aula introdutória no canal da disciplina, onde os problemas serão apresentados. Também exis rá um canal específico de cada grupo, onde o grupo discu rá seu problema específico. O critério de avaliação que será especificado no item 7 (Avaliação).

5.

As aulas síncronas, sempre que possível, serão gravadas e o link disponibilizado no Moodle.

6.

Ao ﬁnal de cada ciclo semanal teremos listas de exercícios que serão avaliadas dentro dos critérios descritos no item 7. Podendo não haver em algumas semanas, a critério do professor. Esta será denominada a vidade pós-aula.

7.

Em todos os momentos, sempre que avaliado e/ou requerido uma necessidade de maior explicação, será realizado uma aula exposi va do assunto.

8.

Todo o material trabalhado dentro e fora de sala de aula estará disponível no Moodle, portanto o Moodle será u lizado como plataforma centralizadora da disciplina e o Mconf como uma ferramenta auxiliadora.

Seguindo a Resolução n° 25/2020 do Conselho de Graduação segue algumas informações: a) A vidades síncronas: 50 horas

Horários das a vidades síncronas: quinta-feira 16h00min às 17h40min; sexta-feira 13h10min às 14h50min. Plataforma de T.I./so wares que serão u lizados: Mconf

Link para a sala de reuniões: Disponível no moodle da disciplina.

Observação: Na impossibilidade de uso da plataforma Mconf-RNP, u lizaremos o Microso Teams e/ou outra plataforma adequada. Neste caso o link de acesso será compar lhado no Moodle.

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b) A vidades assíncronas: 10 horas

Plataforma de T.I. /so wares que serão u lizados: Moodle Nome breve o curso no Moodle: GEE509T - 2020.02 Chave de inscrição: GEE509T-2020.2

OBSERVAÇÃO: A DISCIPLINA ESTÁ SENDO RECONFIGURADA, PORTANTO, AINDA NÃO ESTÁ DISPONÍVEL PARA O ACESSO.

Caso o aluno tenha alguma diﬁculdade com o acesso às plataformas pode entrar em contato com o professor através do e-mail daniele@ufu.br

O discente pode obter os livros, inclusive o livro texto, nas websites das próprias editoras ou em qualquer bookstore que dispõe os livros tanto no formato sico quanto no formato digital (e-book).

Além dos livros textos indicados nas referências bibliográﬁcas, conforme citado acima, o discente terá um vasto material disponível na plataforma Moodle no endereço indicado no item b).

Seguiremos o seguinte planejamento:

SEMANA Módulo A vidades Assíncronas ch A vidades Síncronas ch*

1 Medidas e Vetores Leitura, videoaula, simulações, fórum e chat_{via Moodle, ques onários e testes.} --- Encontro virtual na plataforma Mconf em dias e_{horários discriminados acima} 4 ha**

2 Cinemá ca 1d Leitura, videoaula, simulações, fórum e chat_{via Moodle, ques onários e testes.} 1 ha Encontro virtual na plataforma Mconf em dias e_{horários discriminados acima} 4 ha

3 Cinemá ca 2d Leitura, videoaula, simulações, fórum e chat_{via Moodle, ques onários e testes.} 1 ha Encontro virtual na plataforma Mconf em dias_{e horários discriminados acima} 4 ha

4 Cinemá ca 2d/Leis de_Newton Leitura, videoaula, simulações, fórum e chat_{via Moodle, ques onários e testes.} 1 ha Encontro virtual na plataforma Mconf em dias e_{horários discriminados acima} 4 ha

5 Aplicações das Leis de_Newton Leitura, videoaula, simulações, fórum e chat_{via Moodle, ques onários e testes.} 1 ha Encontro virtual na plataforma Mconf em dias e_{horários discriminados acima} 4 ha 6 1ª Prova Leitura, videoaula, simulações, fórum e chat_{via Moodle, ques onários e testes.} ---- Encontro virtual na plataforma Mconf em dias e_{horários discriminados acima} 4 ha

7 Trabalho e Energia Leitura, videoaula, simulações, fórum e chat_{via Moodle, ques onários e testes.} 1 ha Encontro virtual na plataforma Mconf em dias e_{horários discriminados acima} 4 ha

8 Conservação de energia Leitura, videoaula, simulações, fórum e chat_{via Moodle, ques onários e testes.} 1 ha Encontro virtual na plataforma Mconf em dias e_{horários discriminados acima} 4 ha

9 Momento Linear Leitura, videoaula, simulações, fórum e chat_{via Moodle, ques onários e testes.} 1 ha Encontro virtual na plataforma Mconf em dias e_{horários discriminados acima} 4 ha

10 Colisões, Centro de massa e_{massa variável} Leitura, videoaula, simulações, fórum e chat_{via Moodle, ques onários e testes.} 1 ha Encontro virtual na plataforma Mconf em dias e_{horários discriminados acima} 4 ha

11 2ª Prova Leitura, videoaula, simulações, fórum e chat_{via Moodle, ques onários e testes.} ---- Encontro virtual na plataforma Mconf em dias e_{horários discriminados acima} 4 ha

12 Variáveis de rotação e_{Momento de inércia} Leitura, videoaula, simulações, fórum e chat_{via Moodle, ques onários e testes.} 1 ha Encontro virtual na plataforma Mconf em dias e_{horários discriminados acima} 2 ha

13 Torque Leitura, videoaula, simulações, fórum e chat_{via Moodle, ques onários e testes.} 1 ha Encontro virtual na plataforma Mconf em dias e_{horários discriminados acima} 4 ha

14 Rolamento; Momento angular Leitura, videoaula, simulações, fórum e chat_{via Moodle, ques onários e testes.} 1 ha Encontro virtual na plataforma Mconf em dias e_{horários discriminados acima} 4 ha 15 Conservação de momento_{angular; Precessão} Leitura, videoaula, simulações, fórum e chat_{via Moodle, ques onários e testes.} 1 ha Encontro virtual na plataforma Mconf em dias e_{horários discriminados acima} 4 ha

16 3ª Prova Leitura, videoaula, simulações, fórum e chat_{via Moodle, ques onários e testes.} ---- Encontro virtual na plataforma Mconf em dias e_{horários discriminados acima} 2 ha

Aulas assíncronas: 12 ha Aulas síncronas: 60 ha

*ch – Carga Horária **ha – Hora Aula

Semana Data Hora-Aula Conteúdo Tipo de aula

1 15/07 1 – 2 Apresentação da disciplina; Medidas e vetores. Síncrona

16/07 3 – 4 Dinâmica em grupo. Síncrona

2

---- 5 Preparação da semana/Ques onário. Assíncrona

22/07 6 – 7 Movimento re líneo. Síncrona

3

29/07 11 – 12 Cinemá ca 2d. Síncrona

4

05/08 16 – 17 Movimento circular, movimento rela vo; leis de Newton. Síncrona

06/08 18 – 19 Dinâmica em grupo Síncrona

5

12/08 21 – 22 Aplicação das leis de Newton Síncrona

6 19/08 25 – 26 Preparação para prova. Síncrona

20/08 27 – 28 1ª Prova. Síncrona

7 ---- 29 Preparação da semana/Ques onário. Assíncrona

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27/08 32 – 33 Dinâmica em grupo Síncrona

8

02/09 35 – 36 Conservação de energia. Síncrona

9

09/09 40 – 41 Momento Linear; conservação de momento linear. Síncrona

10

16/09 45 – 46 Centro de massa; massa variável. Síncrona

11 23/09 49 – 50 Preparação para prova. Síncrona

12

30/09 ---- Reposição de aula de segunda-feira. ----

01/10 54 – 55 Variáveis de rotação. Síncrona

13

07/10 57 – 58 Momento de inércia e torque. Síncrona

14

14/10 62 – 63 Rolamento; momento angular. Síncrona

15

21/10 67 – 68 Conservação de momento angular. Precessão. Síncrona

16 28/10 --- --- ----

17 04/11 73 – 74 Reposições. Síncrona/Assíncrona

05/11 ---- ---- ----

A aula assíncrona semanal não possui data especíﬁca uma vez que o aluno possui a liberdade de estudar e resolver o ques onário quando lhe for conveniente (desde que não perca o prazo do mesmo).

Horário de atendimento ao aluno: Ocorrerá às sextas-feiras de 15:00 às 16:00 um atendimento síncrono via Mconf. Lembrando que durante todo o semestre ocorrerá atendimentos assíncronos via fóruns e chats.

7. AVALIAÇÃO

Avaliação Valor Data Horário Conteúdo

1ª Prova 25,0 20/08/21 Durante a aula síncrona Semanas 1 - 5 2ª Prova 25,0 24/09/21 Durante a aula síncrona Semanas 7 - 10 3ª Prova 25,0 29/10/21 Durante a aula síncrona Semanas 12 - 15 Ques onário 5,0 Semanalmente Antes da 1ª aula síncrona A ser discu do na semana Problemas em sala 10,0 Semanalmente Durante a aula síncrona Discu do na semana Lista de exercícios 10,0 Semanalmente Semana seguinte ao conteúdo Discu do na semana

Total 100,0 ---- ----

1.

As Provas consistem em um teste a ser realizado no Moodle de forma síncrona contendo questões conceituais e quan ta vas, com o conteúdo rela vo às semanas correspondentes à mesma.

2.

Os Problemas em sala serão avaliados em grupo, em geral, nas úl mas aulas síncronas da semana, podendo haver semanas em que não serão avaliados, à critério do professor.

3.

As listas de exercícios consis rão em 5 a 6 problemas que serão marcados, em geral, toda semana e entregues na semana seguinte à marcação podendo haver semanas em que não haverá lista, também à critério do professor.

4.

Todas as a vidades no Moodle oferecem feedback imediato ou posterior, caracterizando a vista da a vidade. Portanto, será u lizado o próprio Moodle para postagem das correções e quando não for possível, as correções serão enviadas individualmente ao e-mail do discente (cadastrado no Moodle, e/ou Portal Docente) ou através de uma pasta compar lhada do onedrive (ferramenta disponibilizada pela ins tuição).

5.

A revisão das provas será fornecida ao aluno após divulgação da correção, conforme item anterior. O discente terá até 24h, após essa divulgação, para entrar com o recurso via e-mail do professor a saber daniele@ufu.br. A resposta de revisão também será feita através do e-mail e obedecerá ao regimento estabelecido atualmente.

6.

Reposições serão realizadas no dia 04/11/21 para os discentes que tenham o direito à avaliação fora de época solicitada ao colegiado, de acordo com o regimento

vigente, com o conteúdo perdido no semestre. Caso o discente tenha perdido mais de uma avaliação irá realizar todas no mesmo dia e horário. Frequência:

A vidades assíncronas: a entrega e realização da a vidade contará como assiduidade. No próprio Moodle tem a barra de progresso de conclusão que orienta se a a vidade programada foi realizada ou não.

A vidades síncronas: em algum momento das aulas síncrona será gerado arquivo de quem está logado no Mconf naquele momento. Todos serão avisados no momento da criação deste arquivo.

8. BIBLIOGRAFIA

O discente pode obter os livros, inclusive o livro texto, nos websites das próprias editoras ou em qualquer bookstore que dispões os livros tantos como sicos quantos em e-book. Além dos livros textos indicados nas referências bibliográﬁcas, o discente terá um vasto material disponível na plataforma Moodle no endereço indicado em b).

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BÁSICA

YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física 1 – mecânica 14. Ed. - São Paulo: Pearson Educa on do Brasil, 2016.

George Stephans. 8.01L Physics I: Classical Mechanics. Fall 2005. Massachuse s Ins tute of Technology: MIT OpenCourseWare, h ps://ocw.mit.edu. License: Crea ve Commons BY-NC-SA.

Mauro Copelli. Curso de Física I. 2015. Site: h ps://sites.google.com/site/ﬁsica1maurocopelli/

Julio Gea-Banacloche. University Physics I: Classical Mechanics. University of Arkansas, Faye eville, h ps://scholarworks.uark.edu/oer/3/

FEYNMAN, R. P.; LEIGHTON, R. B.; SANDS, M. The Feyman Lectures on Physics. The Deﬁni ve and Extended Edi on. Addison-Wesley, 2005. - E-book disponível em: h p://www.feynmanlectures.caltech.edu/

COMPLEMENTAR

CHAVES, A. Física Básica – mecânica 1ª ed. Rio de Janeiro: LTC. 2007.

ALONSO, E. J.; FINN E. J. Física Um Curso Universitário v.1 mecânica, São Paulo: Editora Edgard Blücher, 1972. NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física básica 1 – mecânica, São Paulo: editora Edgard Blücher, 2002.

KELLER, F. J.; GETTYS, W. E.; SKOVE, M. J. Física v.1 Ed. Pearson. 1999. RESNICK, R.; HALLIDAY, D. Física 1. 5.ed. Rio de Janeiro: LTC, 2010.