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Engenharia da Computação 1º Período BACHARELADO U T F P R T O L E D O , 25 DE AGOSTO DE 2017 1 1º Período Física I Fundamentos de Programação Introdução à Engenharia Cálculo I Geometria Analítica Matemática Discreta Física 1 Prof.Marcelo Fernandes O objetivo do curso de física 1 é demonstrar ao aluno os processos mecânicos que ocorrem na natureza e familiarizar o aluno com seus métodos teóricos para investigar esses fenômenos. Alem disso o seu uso e impacto nas engenharias. Objetivo 4 Sistemas de unidades, análise dimensional e teoria de erros Padrões de comprimento: Definições, até a sua padronização conhecida por m(metros) de acordo com o SI(Sistema Internacional de Unidades). Massa Tempo Erros e incertezas Estatística Cinemática Apresentação de deslocamento, velocidade e aceleração de um corpo. Noção básica de derivada e integral. Queda livre. Vetores Sistemas de coordenadas. Grandezas escalar e vetorial. Propriedades de vetores. Componentes de um vetor unitário. Cinemática Deslocamento vetorial, velocidade e aceleração. Lançamento oblíquo. Movimento circular uniforme. Aceleração tangencial e radial. Velocidade relativa e aceleração relativa. Conceito de força. Primeira lei de Newton. Segunda lei de Newton. Terceira lei de Newton. Aplicações das leis de Newton. Forças de atrito. As 3 leis de Newton Lei de conservação da energia. Trabalho realizado por uma força constante. Produto escalar entre dois vetores. Trabalho realizado por uma força variável. Teorema da energia cinética. Potência. 10 Lei de conservação da energia Energia potencial, apresentação das força conservativas e não-conservativas. Energia mecânica Relação entre as forças conservativas e energia potencial. Sistemas de partículas e Colisões Momento Linear. Colisões. Movimento em um sistema de partículas. Centro de massa. Movimento de rotação e Conservação do momento angular Aplicação da segunda lei de Newton no movimento circular uniforme. Movimento circular não-uniforme. Deslocamento angular, velocidade e aceleração. Cinemática rotacional. Torque. 1º Periodo Fundamentos da Programação Objetivo Capacitar o discente a projetar e implementar algoritmos objetivando a solução de problemas. Apresentar os fundamentos de uma linguagem de programação de alto nível. Instruir boas práticas de programação. Noção de algoritmo, dado, variável, instrução e programa “Conjunto de regras e operações bem definidas e ordenadas cuja execução passo a passo objetiva a solução de um problema em um número finito de etapas. “ Raciocínio lógico na construção de algoritmos; “A lógica nos ensina a colocar ordem no pensamento” Estrutura de algoritmos Fundamentos de computação; Linguagens de alto nível Compilador/Interpretador História e Introdução a C Tipo de dados, constantes e variáveis Estrutura de um programa em C Operador de atribuição e armazenamento em variáveis Funções de entrada Funções de saída Operadores relacionais e lógicos Operadores aritméticos Operadores lógicos Operadores binários Operadores relacionais Tipos de Dados Estruturado Básicos: Vetores Matrizes Vetores de caracteres Ponteiros Estruturas de controle: sequência, seleção e iteração Declarações Estruturas de seleção Estruturas de iteração Subprogramas: funções e procedimentos Declaração de funções Funções com e sem retorno Parâmetros Parâmetros variáveis Bibliotecas Bibliotecas padrão em C Conceitos Ciência, tecnologia e arte 1 Processo Criativo O engenheiro é um profissional criativo, usa e precisa usar criatividade para resolver seus problemas técnicos . Ciência ,Tecnologia e Arte Criatividade = quantidade + qualidade + diversidade de idéias Convergência tecnológica Tendência de utilização de uma única infraestrutura de tecnologia para prover serviços Perfil da educação em engenharia e dos profissionais Ser portador de conhecimentos sólidos das ciências básicas, para a compreensão das novas tecnologias; Sistema CREA/CONFEA O Conselho Federal de Engenharia e Agronomia (CONFEA) é um conselho de fiscalização profissional, não sendo entidade de classe, na forma de autarquia pública, responsável pela regulamentação e julgamento final no Brasil de algumas atividades profissionais Noções de História Engenharia História e cronologia da Engenharia Engenharia na pré-história e história antiga Engenho de guerra romano Pirâmide egípcia Jardins Suspensos da Babilónia Desenvolvimento da engenharia Matemática Ferramenta do engenheiro Matemáticos que fizeram história ISAAC NEWTON ARQUIMEDES EUCLIDES LEONHARD EULER RENÉ DESCARTES CARL GAUSS Importância da Matemática Conceitos de projeto de engenharia Conceito de Projeto Engenharia Etapas de um projeto Função Social Engenheiro Engenheiro Responsabilidade Social Tudo o que o engenheiro faz, dentro da sua profissão, destina-se, em última análise, a satisfazer alguma necessidade humana Ética Engenharia Ética Definição : conjunto de princípios ou padrões pelos nos quais se pautam a conduta humana. Conceitos de Ética na Engenharia: Engenheiros mantêm e melhoram a integridade, honra e dignidade da profissão; Usando seu conhecimento e habilidade para o avanço do bem-estar da humanidade; Engenharia & Meio Ambiente Desenvolvimento Sustentável A definição mais aceita para desenvolvimento sustentável é o desenvolvimento capaz de suprir as necessidades da geração atual, sem comprometer a capacidade de atender as necessidades das futuras gerações. Carga Horária ATIVIDADES TÉORICAS : 34 HORAS ATIVIDADES PRATICAS SUPERVISIONADAS : 02 HORAS RESULTANDO EM UM TOTAL DE 36 HORAS Aulas ministradas por: Prof.Camila Engenharia Cálculo Diferencial e Integral 1 Relacionar o cálculo diferencial e integral com as demais áreas do conhecimento, utilizando-o na resolução de problemas relativos à área de Engenharia de Computação. Objetivo Sistematização dos Conjuntos Numéricos Sistema Cartesiano Ortogonal Relações e funções reais de uma variável real Limites e continuidade de funções reais de uma variável real Estudo das derivadas de funções reais de uma variável real Estudo da variação de funções através dos sinais das derivadas Teoremas Fundamentais do Cálculo Diferencial Estudo das diferenciais e suas aplicações Estudo dos Integrais Indefinidas e Definidas Integrais impróprias Conteúdo Programático Sistematização Conjuntos Númericos Apresentação dos conjuntos numéricos: Naturais Inteiros Racionais Irracionais Reais. Conjuntos Númericos Sistema Cartesiano Ortogonal Sistema Cartesiano As duas retas são chamadas de eixos: Eixo das abscissas: reta x. Eixo das coordenadas: reta y. Onde as retas x e y se encontram é formado um ponto, que é chamado de ponto de origem. Localização O ponto no sistema cartesiano ortogonal é chamado de par ordenado. Relações e Funções Cálculo A função determina uma relação entre os elementos de dois conjuntos. Podemos defini-la utilizando uma lei de formação, em que, para cada valor de x, temos um valor de f(x). Chamamos x de domínio e f(x) ou y de imagem da função. Funções Exemplos de gráficos Exemplo de gráfico da função : f(x) = x2 Exemplo de gráfico da função decrescente: f(x) = - 5x 60 Limites e continuidade Cálculo I Limites O limite de uma função descreve o valor em que um função assume em um determinado ponto quando aproxima-se cada vez mais deste ponto. Pela esquerda ( x < 2 ) Pela direita ( x > 2 ) x f(x) x f(x) 1 5 3 7 1,5 5,5 2,5 6,5 1,9 5,9 2,1 6,1 1,95 5,95 2,05 6,05 1,99 5,99 2,01 6,01 1,999 5,999 2,001 6,001 Ao analisar o limite desta função no ponto f(2) observa-se que o valor da função aproxima-se cada vez mais de 6 por ambos os lados. 63 Estudo das Derivadas Funções Reais Derivadas Definição de derivadas; Teoremas de derivação de funções polinomiais, algébricas, trigonométricas, exponenciais e logarítmicas; Regra da Cadeia; Derivadas de ordem superior; Derivada como taxa de variação instantânea e como inclinação da reta tangente. Aplicação de derivadas Um exemplo típico é a função velocidade que representa a taxa de variação (derivada) da função espaço. Do mesmo modo a função aceleração é a derivada da função velocidade. A derivada no ponto x=a de y= f(x) representa a inclinação da reta tangente ao gráfico desta função. Engenharia Estudo dos Integrais 67 No cálculo, a integral de uma função foi criada originalmente para determinar a área sob uma curva no plano cartesiano. Indefinidas; Definidas; Impróprias. Integral 68 Carga Horária ATIVIDADES TÉORICAS : 102 HORAS ATIVIDADES PRATICAS SUPERVISIONADAS : 06 HORAS RESULTANDO EM UM TOTAL DE 108 HORAS Aulas ministradas por: Prof.Marcia R. Piovesan Prof.ª Jahina Assis Geometria Analítica Geometria Analítica “Geometria transcrita de forma algébrica, através de equações com incógnitas” Sistemas de Coordenadas Cartesianas Estudo de gráficos e funções no plano cartesiano; Aplicabilidade: Fundamental na descrição de fenômenos de forma algébrica ou gráfica. Vetores Estudo de vetores em um plano, distância entre dois pontos e propriedades vetoriais; Aplicabilidade: Uso no cálculo de grandezas e forças vetoriais como aceleração e força peso. Estudo Analítico de Retas e Planos Equacionar uma reta, suas características (como o ângulo, por exemplo) e relação com o plano; Aplicabilidade: Um exemplo é na transcrição de fenômenos gráficos em equações para resolução algébrica. Cônicas Estudo das seções cônicas: elipse, parábola, circunferência e hipérbole; Aplicabilidade: Um exemplo é o uso em cálculos que envolvam corpos que orbitem o Sol (pois a órbita terrestre é elíptica). Quádricas Estudo de quádricas como a esfera, cone e cilindro, suas características e descrição algébrica; Aplicabilidade: Um exemplo é no corte da área de um tecido de forma irregular. Matemática Discreta Prof. Heitor Faccioni 77 Matemática Discreta “Utilização de conceitos matemáticos como funções e análise combinatória na criação de algoritmos” Conceitos Utilização da aritmética binária e de demais sistemas numéricos na computação; Aplicabilidade: Um exemplo é a aritmética binária que é a base para entrega de informações em circuitos digitais. Lógica Estudo da lógica computacional, com base no raciocínio lógico utilizando preposições; Aplicabilidade: Utilização da tabela-verdade (representada abaixo) para verificar se determinada sentença é real. Demonstrações Foco através de teoremas e demonstrações buscando demonstrar de através de expressões sua veracidade ou falha; Aplicabilidade: A estruturação de uma sentença algorítmica, para definir se esta é verdadeira. Indução e Recursão Estudo do processo indutivo para verificar sentenças lógicas utilizando números naturais; Aplicabilidade: Uso na verificação de sentenças para que se defina se estas são verdadeiras ou falsas, por exemplo. 82 Conjuntos e Relações O estudo dos conjuntos e suas relações, envolvendo o diagrama de Venn, operações de união, intersecção, complementação, equivalência, etc..; Aplicabilidade: Sua aplicabilidade vem como base para qualquer operação ou representação, como o cálculo de uma equação, por exemplo. 83 Funções Estudo das funções, suas propriedades, como a composição, funções inversas, etc...; Aplicabilidade: Uso na resolução de problemas computacionais, como na criação de um software para definir o coeficiente angular de uma reta, por exemplo Teoria do Números Estudo da teoria de conjuntos numéricos e suas operações, incluindo divisão, aritmética modular e fatoração; Aplicabilidade: Utilizado na resolução de problemas que envolvam aritmética básica, como um algoritmo que defina o máximo divisor comum, por exemplo. Combinatória Estudos das permutações, combinações, eliminações de duplicatas e combinações com repetições; Aplicabilidade: Uso na resolução de problemas que envolvam probabilidade e possibilidades, como anagramas, por exemplo. Análise de Algoritmos Estudo de algoritmos, de maneira empírica e matemática, demonstrando o comportamento dos algorítimos perante o espaço-tempo; Aplicabilidade: Estudo de erros computacionais verificando se o algoritmo está correto, analisando seu tempo para execução. Grafos e Árvores Estudo dos garfos e árvores computacionais, aplicações, terminologia, e representação algorítmica; Aplicabilidade: Usado para definir o melhor uso possível de capacidades de rede, como por exemplo, no Algoritmo de Ford-Fulkerson. 88 Agradecemos a todos pela atenção Eberson Taynan Tomazelli Eduardo Matheus de Farias Pedro
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