UFBA

SUPERINTENDÊNCIA ACADÊMICA SECRETARIA GERAL DE CURSOS

PROGRAMA DE DISCIPLINA

1996

 

Código: FIS 126	Nome: Física Geral e Experimental II-F
	Teórica	Prática	Total	Unidade:Instituto de Física
Carga Horária	60	90	150	Departamento: Física Geral
Créditos	04	03	07	Pré-requisito(s): FIS 125 e MAT 041
Módulo	40	20		Curso(s)/natureza:
Ementa

Estudam-se em nível básico os fenômenos relacionados com oscilações mecânicas, ondas e propagação do som; mecânica dos fluidos, calor e gases. discute-se ainda as propriedades elásticas dos materiais.

 

Objetivos

Ao final do curso o aluno deverá:

1. Demonstrar conhecimentos através de verificações de aprendizagem, de fenômenos físicos envolvendo todo o conteúdo programático.

2. fazer aplicações dos conhecimentos adquiridos, estendendo-os a outros fenômenos, aplicando o método científico.

 

Metodologia

A metodologia para atingirmos estes objetivos constará de:

1. Aulas expositivas e específicas e exercícios de fixação

2. Experiências de laboratório realizadas pelos alunos

3. Experiências demonstrativas

4. Filmes, seminários, etc.

 

Bibliografia  Principal

1)       Nussenzveig, H. M., Curso de Física Básica, vol. 2, Edgard Blücher, 1996.

2)       Halliday, D., Resnick, R e  Walker, J., Fundamentos de Física,  vol. 2, Livros Técnicos e Científicos, Rio de Janeiro, 1996.

3)       Tipler, P. A., Física, vol. 2, Livros Técnicos e Científicos, Rio de Janeiro, 1995.

4)    Goldemberg, J., Física Geral e Experimental, vol. 2, Companhia Editora Nacional, São Paulo, 1977.

5)    Alonso, M. S. e  Finn, E. S., Física, vol. 2, Ed. Edgard Blücher, São Paulo, 1972.

6)       Sears, F. e Zemansky, M. W., Física,  vol. 2, Livros Técnicos e Científicos, Rio de Janeiro, 1973.

 

Conteúdo Programático

1. Elasticidade:

·    Corpos rígidos, elásticos e plásticos; Lei de Hooke; Deformações uniformes; Torsão de uma haste e deformação  de uma barra.

·    Tensor de deformação; tensor de elasticidade; Constante elásticas.

·    Movimento de corpos elásticos; Cálculo das constantes elásticas.

 

2. Estática dos fluidos

·    Propriedades dos fluidos; Pressão num fluido.

·    Equilíbrio num campo de forças; Fluidos num campo gravitacional.

·    Princípios de Pascal e de Arquimedes. Variação da pressão atmosférica com a altitude.

 

3. Dinâmica dos fluidos

·    Regimes de escoamento - Equação de continuidade.

·    Forças num fluido em movimento - Equação de Bernoulli.

·    Aplicações

·    Circulação

 

4. O Oscilador harmônico:

·    Oscilações

·     Movimento harmônico simples unidimensional; equação diferencial e soluções.

·    Discussão dos resultados.

·    Energia do oscilador.

·    Exemplos e aplicações.

·    MHS e movimento circular uniforme

·    Notação complexa e sua aplicação ao oscilador harmônico.

·    Superposição de MHS

 

5. Oscilações amortecidos e forçadas

·    Oscilações amortecidas.

·    Discussão dos resultados.

·    Oscilações forçadas.

·    Ressonância.

·    Oscilações forçadas e amortecidas.

·    O balanço de energia.

·    Oscilações acopladas.

 

6. Ondas

·    O conceito de onda.

·    Ondas unidimensionais

·    A equação das cordas vibrantes.

·    Intensidade de uma onda.

·    Interferência de ondas.

·    Reflexão de ondas.

·    Modos normais de vibração.

·    Movimento geral da corda e análise de Fourier.

 

7. Acústica:

·    Natureza do som.

·    Ondas sonoras: relação densidade-pressão.

·    Ondas sonoras harmônicas, relações entre deslocamento-densidade e pressão-deslocamento.

·    Velocidade do som.

·    Ondas sonoras harmônicas; Intensidade Sonora;  Sons musicais.

·    Fontes sonoras.

·    Reflexão e refração. Interferência em mais dimensões.

·    Efeito Doppler.;Cone de Mach.

 

8. Temperatura.

·    Estado termodinâmico; Equilíbrio térmico e lei zero da termodinâmica - Temperatura.

·    Termômetros (escalas empíricas e absoluta).

·    O termômetro de gás a volume constante.

·    Dilatação térmica.

 

9. Calor e a  Primeira Lei da Termodinâmica.

·    Natureza do calor. Quantidade de calor: calores específicos, capacidade térmica.

·    Transferência de calor; O equivalente mecânico da caloria.

·    A Primeira Lei da Termodinâmica; Energia Interna.

·    Processos reversíveis (representação gráfica) e irreversíveis.

·    Exemplos de processos.

 

10. Propriedades dos gases:

·    Equação de estado dos fluidos.

·    Gases ideais e sua equação de estado.

·    Energia Interna de um gás ideal.

·    Capacidades térmicas molares de um gás ideal.

·     Processos adiabáticos num gás ideal.

 

11. A Segunda Lei da Termodinâmica

·    A tendência à irreversibilidade dos processos macroscópicos e a segunda lei da termodinâmica: enunciados de Kelvin(k) e de Classius(C).

·    Máquinas térmicas - Equivalência dos enunciados de K e C.

·    O ciclo (teorema) de Carnot.

·    A escala termodinâmica de temperatura.

·    O teorema de Clausius.

·    A entropia em processos reversíveis e irreversíveis.

·    O princípio do aumento da entropia e a sua relação com a segunda lei.

12. Teoria cinética dos gases.

·    A teoria atômica da matéria.

·    A teoria cinética dos gases.

·    A teoria cinética da pressão.

·    A lei dos gases ideais a partir da teoria cinética dos gases.

·    Calores específicos e equipartição da energia.

·    Livre percurso médio.

·    Gases reais: a equação de Van der Waals.

 

13. Noções de Mecânica Estatística:

·    A distribuição de Maxwell das velocidades moleculares.

·    Discussão dos resultados.

·    Velocidades características.

·    Distribuição de Boltzmann.

·    Verificação experimental da distribuição de Maxwell.

·    Movimento Browniano.

·    Interpretação estatística da entropia.

·    A flecha do tempo.