Mecânica da Partícula_Apresentação

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Disciplina: 
Mecânica da Partícula(MP) 
Apresentação 
Curso: Engenharia/Básico 
1º./2º. semestres 
prof. Gilberto F. de Lima 
O que é Física ? 
“Physis” = Natureza, em grego. 
 É o estudo dos fenômenos naturais que não envolvem intencionalidade, 
propósito ou vontade, mas que têm sim causas, ou seja, decorrem de uma 
combinação fortuita e adequada de fatores condicionantes e desencadeantes. 
 Exemplos: 
 
- Um objeto não cai porque quer. 
- A água não evapora por decisão dela. 
- Etc., etc., etc. 
Estes são os fenômenos físicos. 
 Por isso, a VIDA não é objeto de estudos da Física, justamente porque os 
fenômenos biológicos (que são, obviamente, naturais) têm um propósito, 
uma finalidade. O objetivo dos seres vivos é manterem-se vivos (sobreviver), 
para isso procuram se adaptar ao ambiente. 
 Da mesma forma, os eventos históricos e sociais (econômicos, políticos, etc.) 
não são tema da Física, pois eles decorrem de ações humanas deliberadas, com 
algum intento, e que não têm resultado previsível. 
 É claro que os processos biológicos se valem dos fenômenos físicos, ou são 
afetados por eles. 
 Tanto a Biologia, a Economia, e mesmo as Ciências Humanas e Sociais, acabam 
recorrendo a técnicas e teorias desenvolvidas pela Física para abordar alguns 
temas, mas isto apenas pelos procedimentos rigorosos que esta última fornece. 
Surgiram daí disciplinas como a Biofísica e a Econofísica. Além disso, teorias como a 
de “Sistemas Complexos” passaram a ser usadas para estudar as relações sociais. 
 Contudo, os assuntos abordados por estas ciências envolvem mais fenômenos 
do que apenas os físicos. 
Natureza = Mundo, Realidade, Totalidade, Universo. 
 Para a Física, o termo Natureza não tem, obviamente, o significado tradicional 
de local afastado da interferência humana em que imperam a vegetação nativa, 
os animais livres, os elementos puros (ar, água, solo), etc. 
 A Física busca determinar os PRINCÍPIOS que regem o funcionamento dos 
processos e dos fenômenos físicos. 
 Com esse objetivo, os físicos procuram, durante a observação e estudo de um 
fenômeno, separar o que é básico, principal, essencial nele, daquilo que é 
acessório ou interferência, para tentar obter o exato entendimento das leis que 
regem o evento. 
 Isto é o oposto do que faz um engenheiro que deve justamente pensar nas 
interferências, nos problemas que podem surgir em seu projeto e em sua execução. 
A Física é a ciência do simplificado, dos princípios. 
A Engenharia é a ciência do complicado, dos detalhes. 
 Os fenômenos físicos, e os seus princípios, são a base de muitas outras ciências: 
- Meteorologia; 
- Geologia/Geofísica; 
- Oceanografia; 
- Astronomia/Astrofísica; 
- etc. 
 Os processos físicos da natureza são muitos, são variados e são distintos, por isso, para 
tratar de todos, a Física os agrupa por sua similaridade, gerando a seguinte divisão: 
1) Mecânica: estudo dos movimentos dos objetos. Subdivide-se em: 
- Cinemática: descrição (representação matemática) dos tipos e características dos 
diversos movimentos. 
- Dinâmica: causas, origens dos tipos de movimentos. Busca explicar porque eles 
têm as características que os diferenciam. 
- Estática: condições para equilíbrio estático (repouso, imobilidade) dos corpos. 
Sabendo o que provoca movimentos podemos tentar evitá-los. 
2) Eletromagnetismo: estudos dos fenômenos produzidos pelos objetos que têm carga 
elétrica. Subdivide-se em: 
- Eletrostática: efeitos das cargas elétricas estáticas; 
- Eletrodinâmica/Magnetismo: efeitos das cargas elétricas em movimento; 
- Óptica: efeitos produzidas pela luz (ondas eletromagnéticas visíveis). 
3) Termodinâmica e Mecânica Estatística: estudos dos fenômenos relacionados às trocas 
de energia térmica (calor). 
 
4) Mecânica Quântica: estudo do comportamento de objetos sub-microscópicos 
(moléculas, átomos, prótons, elétrons, etc.) 
 A Mecânica ainda é subdividida conforme os objetos cujos movimentos estuda: 
 
 
a) Mecânica da Partícula: quando desprezam-se as dimensões do objeto por não 
serem relevantes para o movimento que se quer estudar. 
 
 
b) Mecânica dos Sólidos ou dos Corpos Rígidos: quando as dimensões do objeto já 
não são mais desprezíveis para o movimento que se pretende estudar. 
 
 
c) Mecânica dos Fluidos: objetos que se apresentam no estado líquido ou gasoso. 
Não se pode desprezar suas dimensões, mas os movimentos apresentam 
particularidades que os diferenciam dos sólidos. 
 
 
 Os movimentos desses três tipos de objetos apresentam Cinemática, Dinâmica 
e Estática próprias. 
PLANO DE ENSINO 
 
CURSO: Engenharia 
SÉRIE: 1º/2º Semestre 
DISCIPLINA: Mecânica da Partícula 
CARGA HORÁRIA SEMANAL: 04 Horas (3T + 1P) 
CARGA HORÁRIA SEMESTRAL: 80 Horas 
 
 
I – EMENTA 
 
Teoria: 
Cinemática escalar da partícula. Dinâmica da partícula. Trabalho e Energia. 
 
Laboratório: 
Experimentos relacionados com os seguintes assuntos: instrumentos de medições, análise 
de medições, confecção de gráficos, cinemática escalar da partícula, dinâmica da partícula, 
trabalho e energia. 
 
II - OBJETIVOS GERAIS 
 
Fornecer ao aluno os fundamentos da Mecânica da Partícula, capacitando-o para o 
estudo das diversas disciplinas do curso de Engenharia. 
Fornecer ao aluno a metodologia das práticas experimentais, capacitando-o para o 
estudo das diversas disciplinas do curso de Engenharia. 
 
 
III - OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
 
Estudar os diversos tipos de movimento da partícula, do ponto de vista escalar, propondo 
aplicações práticas. 
Estudar as Leis de Newton que governam a Mecânica Clássica. 
Estudar os conceitos de Trabalho e Energia e os respectivos teoremas (Teorema da 
Energia Mecânica e Teorema da Energia Cinética). 
Apresentar ao aluno instrumentos de medições e analisar dados e medições obtidos 
experimentalmente. Confeccionar gráficos e obter resultados a partir dos mesmos. 
Verificar experimentalmente as equações que regem a cinemática e a dinâmica da 
partícula. Verificar experimentalmente o Teorema da Energia Mecânica e o Teorema da 
Energia Cinética. 
IV - CONTEÚDO PROGRAMÁTICO 
 
Teoria: 
Cinemática escalar da partícula: movimento uniforme; movimento uniformemente 
variado; movimento qualquer. 
Dinâmica da partícula: Leis de Newton. 
Trabalho e Energia: conceito de trabalho executado por uma força: trabalho da força 
peso, trabalho da força elástica, trabalho da força gravitacional. Energia potencial. 
Energia cinética. Teorema da energia cinética. Teorema da energia mecânica. 
 
 
Laboratório: 
Paquímetro e Análise de Medições 
Micrômetro e Análise de Medições 
Cinemática 
Queda livre 
Lançamento de projéteis (plano de Packard) 
2ª Lei de Newton 
Teorema da energia mecânica 
V - ESTRATÉGIA DE TRABALHO 
 
Aulas teóricas expositivas, envolvendo a execução de exercícios e solução de 
problemas. 
Elaboração de tarefas propostas. 
Execução de experimentos e solução de problemas. 
Elaboração de relatórios. 
 
 
 
VI – AVALIAÇÃO 
 
Média aritmética das notas atribuídas às provas bimestrais e nota complementar 
referente às tarefas e aos relatórios entregues pelos alunos ao longo do bimestre. 
VII – BIBLIOGRAFIA 
 
 
Básica 
 
1) TIPLER, P. A.; MOSCA, G.; Física para Cientistas e Engenheiros, Vol.1/Mecânica, 5ª 
Edição, LTC Editora. Rio de Janeiro, 2006. 
 
2) HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J.; Fundamentos de Física, Vol.1/ Mecânica. 9ª 
Edição, LTC Editora. Rio de Janeiro, 2012. 
 
 
3) KELLER, F.J.; GETTYS, W.E.; SKOVE, M.J.; Física. Vol. 1. São Paulo: Makron Books, 1999. 
Complementar 
 
 
1) BEER, F.P.; JOHNSTON JR, E.R.; CORNWELL, P.J.; Mecânica Vetorial para Engenheiros. 
Dinâmica. 9ª Edição, AMGHEditora, 2012. 
 
2) BAUER, W.; WESTFAL, G.D.; DIAS, H.; Física para Universitários. Mecânica. 1ª Edição, 
AMGH Editora, 2012. 
 
3) NUSSENZVEIG, H. M.; Curso de Física Básica 1 – Mecânica. 4ª Edição. Ed. Edgard 
Blucher, 2002. 
 
4) LAURICELLA, A. F.; BRITO FILHO, B. C.; SEVEGNANI, F. X.; FRUGOLI, P. A.; PEREIRA 
FILHO, R. G.; Mecânica da Partícula (Teoria). Kaizen, Copiadora, Livraria e Papelaria Ltda. 
São Bernardo do Campo, 2011. 
 
5) LAURICELLA, A. F.; BRITO FILHO, B. C.; SEVEGNANI, F. X.; FRUGOLI, P. A.; PEREIRA 
FILHO, R. G.; Mecânica da Partícula (Laboratório). Kaizen, Copiadora, Livraria e Papelaria 
Ltda. São Bernardo do Campo, 2011. 
Fim 
 
da 
 
Apresentação