Fenomenos oscilatórios - aula

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Fenômenos Oscilatórios e 
Termodinâmica 
 
04, agosto de 2014 
Prof: Flávia Rodrigues 
AULA 01 – Tema 1 – Introdução a Disciplina 
 
Sumário 
 
• Apresentação do Professor; 
• Apresentação dos Alunos; 
• Apresentação do Plano de Ensino; 
• Plano de Aula 
• Calendário 
 
 
 
 
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Perfil do Professor - Flávia Souto 
 
 Naturalidade – Arapiraca-AL 
 Eng. Química UFCG -PB 
 Pós. Eng. Petróleo – PRH-25-UFCG –PB 
 Mestrado – UFBA –BA 
 Doutorado –UFBA –BA e UFPE –PE (em andamento) 
 Experiência Profissional 8 anos (CHEMTECH – Projetos Petrobras E&P e 
Refino/ Braskem) 
 Experiência Acadêmica 7 anos de pesquisa ( Bioquímica/Catálise/Reações 
Químicas/ Pirólise/ Fotocatálise/ Petróleo/Meio ambiente) 
 
 Experiência na área de Ensino (Faculdade – UNIJORGE – 5 disciplinas de 80h 
cada uma, entre elas duas turmas de Fenômenos II, Termo II, Cálc. II e 
Estatística na Engenhria Ambiental, Petróleo e Engenharia Química). 
 Experiência na área de Ensino (Faculdade – UNIFACS – 6 disciplinas de 80h e 
60h. entre elas duas turmas de Termodinâmica Básica, Fenômenos II, 
Operações Unitárias - III, Mecânica dos Fluidos, e Tecnologia de Offshore). 
(até o momento) 
 Projeto de Pesquisa FAPESB– UFBA –BA (até junho 2014) 
 Estácio –TI – Eng. PETRÓLEO 
Perfil dos Alunos: Nome? Naturalidade? Trabalha? Escolha do curso de 
Engenharia, Escolha da Carreira para atuação– (Professor/Engenheiro/ Pesquisador) 
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Plano de AULA 
Ementa e Bibliografia 
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Ementa 
 
Em relação aos temas Oscilações, Ondas, Mecânica dos fluidos e 
Termodinâmica os alunos serão capacitados a utilizar e compreender 
tabelas, gráficos e relações matemáticas gráficas para a expressão do 
saber específico, elaborar sínteses ou esquemas estruturados dos temas 
físicos trabalhados, relacionar grandezas, quantificar, identificar parâmetros 
relevantes , compreender e utilizar leis e teorias físicas e resolver 
situações-problema, através da conjugação de aulas expositivas com 
práticas de exercícios em sala de aula . 
 
O aluno será estimulado a desenvolver a sua capacidade de investigação 
física. Classificar, organizar, sistematizar. Identificar regularidades. 
Observar, estimar ordens de grandeza, compreender o conceito de medir, 
fazer hipóteses, testar, em práticas de laboratório, se necessário. 
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Objetivos 
 
- Isolar e identificar todas as forças e torques externos que podem atuar 
numa estrutura, assim como determinar o centro de gravidade de um 
corpo, de forma a identificar as condições de equilíbrio. 
 
- Descrever o comportamento elástico de objetos submetidos a esforços e 
identificar condições para evitar o desequilíbrio do sistema;. 
 
- Identificar os diferentes movimentos oscilatórios através das suas 
características (amplitude, frequência, velocidade, energia cinética e 
potencial), numa determinada condição. 
 
- Identificar os diferentes tipos de ondas através das suas características 
(amplitude, fase, comprimento de onda, velocidade) assim como as 
condições de superposição e interferência. 
 
- Descrever o comportamento de Fluidos (gases e líquidos) em repouso e 
em movimento e dos corpos submetidos a estes, identificando situações 
práticas onde se aplica o Princípio de Pascau e Equação de Bernoulli;. 
 
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Objetivos (continuação) 
 
 
- Aplicar os conceitos da 1ª lei de termodinâmica determinando as taxas 
de transferência de energia em mecanismos de transferência de calor. 
 
- Relacionar as propriedades macroscópicas dos gases (Pressão , 
Temperatura) com as microscópicas das moléculas de gás (velocidade, 
energia cinética).. 
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UNIDADE 1- Equilíbrio e elasticidade – cap 12 
1.1 Equilíbrio, 
1.2 As condições necessárias e suficientes para o equilíbrio, 
1.3 A força da gravidade, 
1.4 Elasticidade 
Exercícios em sala 
UNIDADE 2 – Oscilações cap-15 
2.1. MHS: A lei da Força, Considerações de energia, 
2.2. MHS angular, 
2.3. Tipos de Pêndulos 
2.4. MHS e MCU, 
2.5. MHS amortecido, 
2.6. Oscilações forçadas e ressonância, 
Exercícios em sala 
 
UNIDADE 3 - Ondas Mecânicas cap-16 
3.1. Ondas Harmônicas: Natureza,Equação de ondas para 1D, Função de 
onda, 
3.2. Ondas em cordas esticadas, 
3.3. Princípio de Superposição, 
3.4. Interferência de ondas 
3.5. Ondas estacionárias e ressonância, 
Exercícios em sala 
 
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UNIDADE 4 - Ondas Sonoras, cap 16 
4.1. A velocidade do Som, 
4.2. Ondas sonoras progressivas, 
4.3. Intensidade e Nível sonoro, 
4.4. Batimento, 
4.5. Efeito Doppler,. 
Exercícios em sala 
PROVA – Primeira Unidade – AV1 
 
UNIDADE 5 - Mecânica dos Fluidos; 
5.1. O que é um fluido, 
5.2. Densidade e Pressão, 
5.3. Fluidos em repouso, 
5.4. Princípio de Pascal, 
5.5. Princípio de Arquimedes, 
5.6. Movimento de um fluido, 
5.7. Linhas de corrente e equação de continuidade, 
5.8. Equação de Bernoulli, 
5.9. Aplicações da equação de Bernoulli, 
 
UNIDADE 6 - Termodinâmica; 
6. Termodinâmica; 
6.1. Temperatura, 
6.1.1. Lei Zero da termodinâmica, 
6.1.2. Escalas termométricas, 
6.1.3. Dilatação térmica, 
6.2. Calor, 
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UNIDADE 6 – Termodinâmica (CONTINUAÇÃO) 
6.2.1. Unidades de calor, 
6.2.2. Quantidade de calor, 
6.2.3. Primeira Lei da termodinâmica, 
6.2.4. Exemplos com a primeira Lei da termodinâmica, 
6.2.5. Transmissão de calor, 
6.3. Teoria Cinética dos Gases, 
6.3.1. Gás Ideal, 
6.3.2. Pressão e Temperatura: Microscópico 
6.3.3. Velocidade Quadrática média, 
6.3.4. Energia Interna de um gás ideal, 
6.3.5. Energia cinética de translação, 
6.3.6. Livre caminho médio, 
6.3.7. Capacidades caloríficas de um gás ideal, 
6.3.8. A eqüipartição de energia; 
6.3.9. A expansão adiabática de um gás ideal, 
6.4. Segunda Lei da Termodinâmica, 
6.5. Máquinas Térmicas e refrigeradores, 
6.6. Ciclos, 
6.7. Entropia. 
Exercícios em sala 
PROVA – Primeira Unidade – AV2 
 
2ª Chamada 
Prova Final 
 
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CALENDÁRIO 
Atividades Data 
INÍCIO DAS AULAS 28/08 
PROVA API 29/09 
PROVA AP2 01/12 
PROVA AP3 (AP1 e AP2) 08/12 
EXAME FINAL (EF) 15 ou 22/12 
FINAL DO SEMESTRE LETIVO 22/12 
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BIBLIOGRAFIA 
 
Básicas 
HALLIDAY, David. Fundamentos de Física: Gravitação, Ondas e Termodinâmica. 
Rio de Janeiro: Livro 
Técnico e Científicos, 2002. 
TIPLER, P. A. Física para cientistas e engenheiros: mecânica oscilações e ondas 
termodinâmica. LTC, 
2009. V.1. 
WYLEN, Gordon J. Van. Fundamentos da termodinâmica clássica. São Paulo. 
Thomson. 2007. 
 
Complementar 
ALONSO, Marcelo. Física. São Paulo: Atlas, 1972. 
NUSSENZVEIG, M. Curso de física básica. São Paulo: Edgard Blücher, 2002. v. 2. 
BORGNAKKE, Claus; SONNTAG, Richard. Introdução à termodinâmica para 
engenharia. Rio de 
Janeiro: LTC, 2011. 
HAYT JÚNIOR, William H.; BUCK, John A. Eletromagnetismo. São Paulo: McGraw 
Hill, 2008. 
EDMINISTER, Joseph A. et al. Eletromagnetismo Rio de Janeiro: Editor Borsoi, 
1980. 
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AULA 2 - Equilíbrio e elasticidade 
06/08 
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 As obras civis devem ser estáveis, apesar das forças a que são 
submetidas; 
 Um edifício deve permanecer estável, mesmo na presença da força da 
gravidade e da força do vento; 
 Uma ponte deve permanecer estável, mesmo na presença da força da 
gravidade e dos repetidos solavancos que recebe de carros e 
caminhões. 
 
Um dos objetivos da física é conhecer o que faz com que um objeto 
permaneça estável na presença de forças. 
 
Neste capítulo, examinaremos os dois aspectos principais da estabilidade: 
 
 Equilíbrio das forças e torques que agem sobre objetos rígidos; 
 Elasticidade dos objetos não rígidos. 
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UNIDADE 1- Equilíbrio e elasticidade – cap 12 
1.1 Equilíbrio, 
1.2 As condições necessárias e suficientes para o 
equilíbrio, 
1.3 A força da gravidade, 
1.4 Elasticidade 
Exercícios em sala 
Equilíbrio 
 
Um corpo está em equilíbrio quando não se move nem em rotação nem em 
translação. 
Um engenheiro precisa identificar todas as forças e torques externos a que 
uma estrutura possa ser submetida, e através de um projeto bem feito, e 
de uma escolha adequada de material, assegurar que a estrutura 
permaneça estável sob efeito dessas cargas. 
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Elasticidade 
 
Todos os compôs rígidos reais, na verdade são ligeiramente elásticos o 
que significa que podemos mudar ligeiramente suas dimensões 
puxando-os empurrando-os, torcendo-os ou comprimindo-os. 
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