Aulas de física I
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Aulas de física I


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FÍSICA I 2014
Física é uma ciência empírica, a ciência da medida.
\u201cTenho afirmado frequentemente que, quando se pode medir aquilo de que se está falando e exprimir essa medida em números, fica-se sabendo algo a seu respeito; mas quando não se pode exprimí-la em números, o conhecimento é limitado e insatisfatório. Ele pode ser o começo do conhecimento, mas o pensamento terá avançado muito pouco para o estágio científico, qualquer que seja o assunto\u201d.(Lorde Kelvin, 1824-1907).
Objetivos da disciplina Física I: 
Levar o aluno a realizar e analisar medidas físicas, compreender o movimento e as leis que regem estes movimentos. Entender a relação entre trabalho e energia na geração de movimento.
Programa da disciplina:
Conceitos Básicos: Unidades. Grandezas físicas. Algarismos significativos. Tratamento de erros. 
Vetores: Adição de vetores. Componentes de vetores. Produto de vetores.
Equilíbrio de uma Partícula: Equilíbrio, Primeira e Terceira Leis de Newton. Força de reação normal de uma superfície. Forças de atrito.
Movimento Retilíneo: Movimento retilíneo e uniforme. Movimento retilíneo uniformemente acelerado.
Segunda Lei de Newton: Aplicações. 
Gravitação Universal: Força gravitacional. 
Movimento plano: Movimento de um projétil. Componentes da velocidade. Alcance e altura máxima. 
Movimento Circular e Uniforme: Período e frequência. Velocidades angular e escalar. Aceleração e força centrípeta. Acoplamento de polias.
Trabalho e Energia: Trabalho realizado por uma força constante ou variável. Trabalho e energia cinética. Energia potencial gravitacional. Energia potencial elástica. Potência. Conservação da energia mecânica.
Impulso e Momento Linear: Relação entre impulso e momento linear. Impulso de força variável. Conservação do momento linear. Colisões.
Bibliografia mínima:
YOUNG, H.D.; FREEDMAN, R.A. Física. São Paulo: Pearson, 2003, v. 1.
YOUNG, H.D.; FREEDMAN, R.A. Física. São Paulo: Pearson, 2008, v. 1. Biblioteca Virtual.
KELLER, F. J.; GETTYS, W. E.; SKOVE, M. J. Física. São Paulo: Makron Books, 1999, v. 1.
 NUSSENZVEIG, H. M. Curso de Física Básica. São Paulo: Edgard Blucher, 2002, v. 1
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de Física. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1996. v. 1.
TIPLER, P.A. Física. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1999. v. 1. 
HENNIES, C. E.; GUIMARÃES, W.O.N; ROVERSI, J.A. Problemas Experimentais em Física. Campinas-SP: UNICAMP, 1993. v. 1 e 2. 
Avaliação:
2 provas escritas (P1 e P2). Se o aluno perder uma das duas provas (P1 ou P2), pode requerer, na secretaria, a realização de uma prova extra (P3) no final do semestre. Na P3 será abordado todo o assunto visto no semestre.
Relatórios das práticas realizadas no laboratório. Se o aluno faltar no dia da aula prática, ficará sem nota nesta prática.
Cálculo da Média:
Pesos: Provas: 7. Relatórios: 3. 
Média Final da disciplina:
onde: MD = média da disciplina.
MP = média entre P1 e P2.
	 						MR = média dos relatórios.
 Supondo que o aluno tenha no semestre, no mínimo, 75% de presença, temos as seguintes situações:
	Se 
 o aluno está aprovado na disciplina.
	Se MD < 4,0 o aluno está reprovado na disciplina.	
Se 
o aluno está de Exame, que é realizado logo após a P3. Se 
: Aprovado
Os arquivos das Notas de Aulas, Roteiros para Laboratório e Listas de Exercícios serão disponibilizados no site das Faculdades Integradas Einstein de Limeira (FIEL). www.einsteinlimeira.com.br
Conceitos Básicos:
Grandeza física \u2013 qualquer número ou conjunto de números usados para descrever quantitativamente um fenômeno físico. Escalar ou vetorial.
Notação científica.
a = b.10n onde a é um número real qualquer.
 		 b é um número, cujo módulo, é 1
b<10.
		 n é um número inteiro.
Exemplo: v = 300000 km/s = 3,0.105 km/s.
Sistema de Unidades:
Sistema Internacional de Unidades (SI): kg, metro, segundo.
Conversões de unidades:
Área, volume, etc.
Alguns prefixos utilizado no S.I.:
Fator 	Prefixo Símbolo
10-18	atto		a
10-15 	femto		f
10-12	pico		p
10-9	nano		n
10-6	micro		(
10-3	mili		m
10-2	centi		c
103	 quilo		k
106	 mega		M
109	 giga		G
1012	tera		T
1015	peta		P
1018	exa		E
Grandezas escalar e vetorial
Grandeza escalar: é completamente descrita por um número e uma unidade.
	Exemplos: temperatura, massa, densidade, etc.
Grandeza vetorial: possuem uma qualidade direcional, que não podem ser descritas apenas por um número. É preciso conhecer, também, a direção e o sentido de atuação.
	Exemplos: velocidade, força, aceleração, etc.
Vetor
Símbolo matemático utilizado para descrever a intensidade (ou módulo; se os vetores estiverem representados em escala), direção e sentido de uma grandeza física vetorial. O vetor pode ser representado por uma letra com uma seta em cima (
) ou por uma letra em negrito (F; geralmente utilizado nos textos de livros)
 150 km 150 km
 Limeira São Paulo Limeira São Paulo 
 
 
	
 é o vetor deslocamento de um veículo que saiu de Limeira e foi para São Paulo.
	
 é o vetor deslocamento de um veículo que saiu de São Paulo e veio para Limeira.
	Os módulos (ou intensidades) dos vetores 
 e 
 são:
		Módulo do 
 = 
 = A = 150 km
		Módulo do 
 = 
 = B = 150 km
		Portanto, 
 = 
 = 150 km ou, simplesmente, A = B = 150 km
	Como os dois vetores possuem a mesma direção, porém sentidos opostos, temos:
		 
 = -
 (vetores opostos)
		
Adição de vetores
 (a) (b) (c)
onde: 
, 
 e 
 são os vetores resultantes das somas dos seus respectivos vetores (soma vetorial, ou seja, a direção e sentido do vetor tem que ser levado em conta).
	Os módulos dos vetores resultantes, nos exemplos, são calculados das seguintes maneiras:
(a)
		
(b) 
(c) 
Decomposição de um vetor: componentes ortogonais (perpendiculares).
O vetor 
 da figura abaixo pode ser representado por suas componentes nas direções X e Y.
 Cálculo do ângulo 
: 
 
 
Ax e Ay são as componentes ortogonais do vetor 
.
Exemplos:
Um vetor de módulo A=5 m forma um ângulo de 30o com o eixo X positivo. Determine suas componentes ortogonais.
Dada as três forças posicionadas conforme a figura, determine a força resultante e a sua posição.
Determine o vetor resultante entre dois vetores perpendiculares de módulos Ax= 10 e By= 15. Determine, também, a posição da resultante.
Determine o vetor resultante entre dois vetores, de módulos 12 m e 20 m, que formam um ângulo de 30o entre si.
Equilíbrio de uma partícula
Força é uma grandeza física vetorial que pode provocar deformação ou variação no estado de movimento, quando aplicada em um determinado corpo. As forças podem ser de contato ou de campo.
Dizemos que um corpo está em equilíbrio quando a resultante da soma vetorial de todas as forças aplicadas neste corpo é nula:
Equilíbrio estático: o corpo está em repouso. 
Equilíbrio dinâmico: o corpo está em movimento retilíneo e uniforme (MRU).
Primeira Lei de Newton (Princípio da Inércia): todo corpo tende a continuar em MRU ou em repouso, a menos que uma força passe a atuar sobre ele.
Terceira