UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE CIÊNCIAS ......Fortaleza-Ce Dezembro de 2004 . 2 ... social e a compreensão crítica da Ciência, como fenômeno cultural e histórico. 6

UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE CIÊNCIAS DEPARTAMENTO DE FÍSICA

PROJETO POLÍTICO-PEDAGÓGICO

CURSO DE BACHARELADO EM FÍSICA

Fortaleza-Ce Dezembro de 2004

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INTRODUÇÃO

Esta nova Estrutura Curricular do Curso de Bacharelado em Física da

Universidade Federal do Ceará pretende, além de cumprir as normas emanadas do

Conselho Nacional de Educação (CNE), atualizar sua pedagogia e seu conteúdo, e

focar-se na formação de pesquisadores.

Após discussões com o atual alunado e com o corpo docente do Curso,

algumas premissas sobre a presente reforma foram colocadas, as quais citamos de

maneira genérica, em seguida:

1. Melhorar a formação experimental;

2. Ter experiência com o uso de equipamentos de informática;

3. Fazer pesquisas bibliográficas, sabendo identificar e localizar fontes

relevantes de informação;

4. Entrar em contato com idéias e conceitos fundamentais da Física/Ciência,

através da leitura, e discussão de textos básicos de divulgação científica

(cultura científica);

5. Ter a oportunidade de sistematizar seus conhecimentos e/ou seus

resultados em um dado assunto, através de, pelo menos, a elaboração de

um artigo, comunicação ou monografia;

6. Colocar o conteúdo experimental em consonância com o conteúdo teórico;

7. Levar ao estudante que inicia o curso, uma visão abrangente da Física;

8. Por o estudante iniciante em contato com a Física como ciência

experimental;

9. Aumentar o nível de aprofundamento do conteúdo de algumas disciplinas;

10. Melhorar a formação matemática do aluno;

11. Melhorar a formação computacional do aluno;

12. Aumentar o número de disciplinas optativas, que possibilitem uma

formação mais dirigida;

13. Aumentar o número de disciplinas conectadas com os diversos mercados

de trabalho;

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14. Incluir disciplinas que melhorem a formação ético-profissional e

humanística;

15. A disciplina de cálculo deve iniciar antes de Física I;

16. Incluir disciplinas que melhorem a formação didática do Bacharel em

Física.

HISTÓRICO

A criação do Curso de Física foi autorizada em 25 de janeiro de 1961, pela

Lei no 3866, publicada, no D.O.U., em 26 de janeiro de 1961, pág. 648. Era assim

criado o Curso de Física Diurno, nas Modalidades: Bacharelado e Licenciatura,

iniciando suas atividades no ano de 1962.

Desde a época de sua criação até o ano de1994, existiam, no turno

diurno, as duas Modalidades: Bacharelado e Licenciatura. Entretanto, a Licenciatura

não tinha identidade própria, sendo quase que totalmente vinculada ao Bacharelado

Ao aluno bastava cumprir as disciplinas do Bacharelado, acrescidas das disciplinas

ditas pedagógicas. Ao longo do Curso, o aluno fazia a opção por uma das

habilitações.

Em 22 de setembro de 1994, foi criado, no Departamento de Física, o

Curso de Licenciatura Noturna (Lei 3866, de 25/01/1961, publicada, no D.O.U., em

22 de setembro de 1994). Este novo Curso já apresentava uma Estrutura um pouco

mais diferenciada, que, embora ainda muito centrada no Bacharelado, visava a

oferecer aos jovens vocacionados para o magistério a possibilidade de capacitá-los

para desempenhar melhor o seu papel em nossa sociedade, através de uma

formação sólida.

Ao longo de sua existência até o semestre letivo de 2004.1, o Curso de

Física formou um total de 391 alunos, dos quais 52 concluíram a Licenciatura

Noturna.

Atualmente, no semestre letivo de 2004.1, o Curso de Física conta com

um total de 566 alunos matriculados, dos quais 276 pertencem ao Curso Diurno e

290, ao Curso Noturno.

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O Curso de Física, com seus novos Currículos, fica assim estruturado:

Bacharelado em Física: ofertado apenas no período diurno.

Licenciatura em Física: ofertada apenas no período noturno.

Para o ingresso por vestibular, são ofertadas 40 vagas para o

Bacharelado e 40 vagas para a Licenciatura, com entrada única no primeiro

semestre.

O novo Currículo do Curso de Licenciatura da UFC atende às

especificações da atual legislação. Ambas as Modalidades – Bacharelado e

Licenciatura, têm a duração de 4 anos. No caso da Licenciatura o estudante terá um

prazo máximo de 8 anos para concluir o seu curso.

OBJETIVOS DO CURSO

O Curso de Bacharelado em Física da UFC formará profissionais para

atuar na área de pesquisa em Física e no magistério de nível superior.

PERFIL DO FORMANDO

O Físico, seja qual for a sua área de atuação, deve ser um profissional:

Com conhecimentos sólidos e atualizados em Física;

Capaz de abordar, com atitude investigativa, tanto problemas tradicionais

quanto problemas novos, e deve ser capaz de abordar fenômenos, quer do

cotidiano quer aqueles de interesse puramente acadêmicos, partindo de

princípios e leis fundamentais, com preocupação quanto à forma de ensinar

as idéias, conceitos e teorias pertinentes.

Dentro desse perfil genérico, o Curso proposto prevê, a formação do

egresso com perfil de Físico-Pesquisador.

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ÁREAS DE ATUAÇÃO

O Bacharel, como Físico-Pesquisador, dedica-se à pesquisa básica ou

aplicada em Física e à extensão, e dedica-se, também, à disseminação do saber

científico, seja através da atuação no ensino formal de nível superior, seja através

da divulgação científica.

COMPETÊNCIAS

A formação do Físico deve contemplar as atribuições definidas acima, de

uma forma ampla o suficiente, para que desenvolva competências e habilidades,

segundo as expectativas atuais e, ao mesmo tempo, de uma forma flexível, para que

possa adaptar-se a diferentes perspectivas futuras, tendo em vista as novas

demandas de funções sociais e os novos campos de atuação, que vêm emergindo

continuamente. Assim, para ambas as ênfases propostas para o Curso de Física,

são essenciais as seguintes competências:

Dominar os princípios e leis fundamentais e as teorias que compõem as

áreas clássicas e as áreas modernas da Física;

Descrever e explicar, inclusive através de textos de caráter didático,

fenômenos naturais, processos e equipamentos em termos de idéias,

conceitos, princípios, leis e teorias fundamentais e gerais;

Diagnosticar, formular e encaminhar a solução de problemas físicos,

experimentais ou teóricos, práticos ou abstratos, fazendo uso dos

instrumentos laboratoriais, matemáticos e/ou computacionais apropriados;

Manter sua cultura científica geral e sua cultura técnica profissional

específica atualizada;

Manter uma ética de atuação profissional que inclua a responsabilidade

social e a compreensão crítica da Ciência, como fenômeno cultural e

histórico.

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HABILIDADES

O desenvolvimento das competências apontadas acima está associado à

aquisição das seguintes habilidades:

Utilizar a Matemática como linguagem para a expressão das leis que

governam os fenômenos naturais;

Elaborar argumentos lógicos, baseados em princípios e leis fundamentais,

para expressar idéias e conceitos físicos; descrever fenômenos naturais,

equipamentos e procedimentos de laboratório; apresentar resultados

científicos, na forma de relatórios, artigos, seminários e aulas de caráter

didático;

Elaborar planejamentos para atividades didáticas e para materiais didáticos

experimentais, os textos e os roteiros correspondentes;

Abordar, criticamente, conteúdos e métodos da Física, textos didáticos e de

divulgação, Estrutura de Cursos e tópicos de ensino, procedimentos e

roteiros didáticos já existentes, redigindo formas alternativas para os

mesmos;

Propor modelos físicos e utilizá-los na visualização e na explicação dos

fenômenos naturais, reconhecendo seu domínio de validade; interpretar

gráficos e representações visuais figurativas ou abstratas;

Resolver problemas experimentais: do seu reconhecimento até a análise de

resultados e formulação de conclusões;

Utilizar recursos de informática, inclusive uma linguagem de programação;

Reconhecer a Física como um produto histórico e cultural e reconhecer

suas relações com outras áreas de saber e de fazer e com as instâncias

sociais, ontem e hoje.

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VIVÊNCIAS

O Físico em formação não pode prescindir das seguintes vivências, que

tornam o processo de sua educação mais integrado:

Realização de atividades experimentais;

Utilização de equipamentos de informática;

Realização de pesquisa bibliográfica, identificando e localizando fontes

relevantes;

Leitura, reflexão e discussão de textos de divulgação científica;

Elaboração de textos didáticos, artigos, comunicações técnicas e roteiros

de estudo, com o objetivo de sistematizar os conhecimentos em um dado

assunto;

Elaboração de um planejamento de atividades de ensino, sua execução em

sala de aula, seguida de uma reflexão sobre todo o processo.

ESTRATÉGIAS PEDAGÓGICAS

O Projeto Político Pedagógico aqui apresentado refere-se ao Curso de

Bacharelado em Física. A proposta de Estrutura Curricular, conseqüência do Projeto

Político Pedagógico, é adaptada à nova realidade delineada pelas diretrizes do

MEC/CNE. A nova Estrutura permite adaptações constantes às novas realidades e

necessidades que surgirem com o avanço da sociedade e da Ciência.

Nesta proposta, o Curso de Bacharelado em Física da UFC fica composto

de um NÚCLEO BÁSICO, comum às Modalidades de Bacharelado e Licenciatura em

Física, e de MÓDULOS SEQÜENCIAIS, que definem a formação do Bacharel em

Física, como Físico-Pesquisador propriamente dito. Esta formação tem por objetivo

fundamental formar Físicos-Pesquisadores para produzir conhecimento científico,

através da sua formação continuada em Curso de Pós-graduação, em nível de

Mestrado e de Doutorado, e, também, para atuar, formalmente, no Ensino Superior.

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Para implementar o presente Projeto Político Pedagógico, são propostas as

seguintes estratégias:

1. Ingresso no Curso

A primeira estratégia pedagógica refere-se ao ingresso dos alunos no

Curso de Física. O ingresso é separado, ou seja, o aluno opta por um dos dois

Cursos de Física: Bacharelado em Física ou Licenciatura em Física. Devido ao fato

de os ingressantes terem de fazer a opção entre os cursos em uma fase imatura da

vida, a Coordenação de Curso implementará uma política para identificar os alunos

que, eventualmente, tenham feito a opção errada de turno/Curso, e que desejem

fazer a troca de Curso. Esta permuta será operacionalizada através de Edital de

Transferência Interna. Os critérios para obter semelhante transferência serão os

definidos pelo Colegiado do Curso de Física.

2. Etapas da Formação do Bacharel

Outra estratégia pedagógica refere-se às etapas diferenciadas da

formação do Físico-Pesquisador. Nesta proposta, o Curso de Bacharelado em Física

da UFC fica composto de um NÚCLEO BÁSICO, e de MÓDULOS SEQÜENCIAIS,

que definem o perfil do Físico-Pesquisador propriamente dito. Estes módulos têm,

por objetivo fundamental, formar Físicos-Pesquisadores para a atuação em Cursos

de Pós-graduação em Física, atividades de Extensão, na produção e divulgação do

saber científico, e para atuar no Ensino Superior.

Nas disciplinas específicas de formação do Físico-Pesquisador, serão

adotadas práticas pedagógicas, compatíveis com um envolvimento crescente do

aluno nas atividades de pesquisa, as quais resultarão em uma Monografia de Final

de Curso, a ser defendida no último semestre letivo do Curso de Bacharelado.

No primeiro semestre letivo do Curso de Bacharelado, será oferecida uma

disciplina chamada de INTRODUÇÃO À FÍSICA. O objetivo desta disciplina é dar um

panorama da Física aos alunos, permitindo-os a inteiração ao Curso o qual estão

iniciando. Ao mesmo tempo, a disciplina pretende fomentar a discussão e a adoção

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de uma atitude crítica, frente ao Curso e à realidade da Pesquisa e do Ensino de

Física no Brasil e no Mundo.

CURRÍCULO

1. Carga Horária

O Curso tem carga horária de 3.008 (três mil e oito) horas em disciplinas

regulares, distribuídas em 2.624 (duas mil e seiscentas e vinte e quatro) horas de

disciplinas na PARTE FIXA do Currículo, e de uma PARTE FLEXÍVEL composta de,

pelo menos, 384 (trezentas e oitenta e quatro) horas de disciplinas complementares.

Destas, pelo menos uma disciplina (de 96 horas) deve ser escolhida dentre as

disciplinas de formação associadas às linhas de pesquisa do Programa de Pós-

Graduação em Física da UFC, que deve estar ligada à Monografia de Final de

Curso, a ser desenvolvida pelo aluno.

2. Núcleo Comum

As disciplinas do Núcleo Comum, que deverão ser cursadas pelos

estudantes das duas ênfases do Curso de Física, devem representar cerca de 50%

(cinqüenta por cento) da carga horária total necessária para a obtenção do diploma.

Estas disciplinas devem abordar conteúdos de Física Geral, Matemática, Física

Clássica, Física Moderna e Contemporânea, e disciplinas complementares. Estas

últimas ampliando a educação do formando.

Física Geral

Consiste dos conteúdos de Física do Ensino Médio, revistos em maior

profundidade, com conceitos e instrumental matemático adequados, onde

a apresentação teórica dos tópicos fundamentais (Mecânica,

Termodinâmica, Eletromagnetismo e Física Ondulatória) é acompanhada

de práticas de laboratório, ressaltando a integração teoria-experimento.

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Matemática

Consiste do conjunto mínimo de conceitos e ferramentas matemáticas

necessárias ao tratamento adequado dos fenômenos físicos (Cálculo

Diferencial e Integral, Geometria Analítica, Álgebra Linear, Equações

Diferenciais, e Computação).

Física Clássica

Consiste de conteúdos relativos aos conceitos, leis e princípios físicos (de

Mecânica, Eletromagnetismo e Termodinâmica) estabelecidos, em sua

maior parte, antes do século XX, e apresentados em nível avançado.

Física Moderna e Contemporânea

Consiste de conteúdos relativos à Física do século XX (Mecânica

Quântica, Física Estatística e Relatividade) e suas aplicações.

3. Disciplinas Complementares

Consiste de conteúdos que ampliem a educação do formando,

abrangendo outras Ciências Naturais (como Química e Biologia) e Ciências

Humanas (como História do Pensamento Científico).

As disciplinas de formação associadas às linhas de pesquisas são:

a) Física da Matéria Condensada;

b) Estado Sólido;

c) Sistemas Complexos;

d) Mecânica dos Meios Contínuos;

e) Mecânica Quântica Relativística;

f) Física Isotópica;

g) Física da Atmosfera;

h) Instrumentação.

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Se preferir, o aluno pode, ao invés de cursar uma disciplina optativa (de

96 horas), solicitar reconhecimento de atividades complementares de Graduação,

cujas tabelas de conversão entre hora de atividade e horas-aula são as seguintes:

ATIVIDADE HORAS NA ATIVIDADE CORRESPONDÊNCIA

Monitoria 3 (três) horas 1 (uma) h

Iniciação Científica 3 (três) horas 1 (uma) hora

Publicação de artigos 1 (um) artigo 50 (cinqüenta) horas

Trabalhos em Congressos 1 (um) trabalho 10 (dez) horas

4. INTEGRALIZAÇÃO CURRICULAR

Semestre letivo com 18(dezoito) semanas

16 (dezesseis) semanas de aula

1 (uma) semana para as avaliações

1 (uma) semana livre para eventos, encontros, etc.

INTEGRALIZAÇÃO CURRICULAR – BACHARELADO EM FÍSICA - UFC

1º Semestre

Código Disciplina Horas/Aula Pré-Req. Ementa

FE

Física

Experimental

48 h/a

Não tem

---

Medidas. Instrumentos de Medidas. Erros e Gráficos. Experimentos envolvendo conceitos básicos de Cinemática. Leis de Newton. Energia Mecânica. Momento Linear. Eletricidade e Magnetismo. Ótica. Termologia.

IF

Introdução

à Física

64 h/a

Não tem

---

Apresentação de todos os ramos da Física, suas potencialidades, interconexões e aplicações. Visão geral do Curso. Visitas a Laboratórios, Observatórios, etc. Palestras de representantes de grupos de Pesquisa. Tópicos de Mecânica, Termologia, Ótica, Eletricidade, Física Moderna e Contemporânea, etc.

CB534

Cálculo Dif. e Int. I

96 h/a

Não tem

Funções reais de uma variável real. Limite e continuidade. Funções trigonométricas, exponencial e logarítmica. Derivadas e suas aplicações. Primitivas.

CB566

Geometria Analítica

96 h/a

Não tem

---

Coordenadas no plano. Equações de retas e lugares geométricos. Coordenadas no Espaço. Equações de lugares geométricos. Sistemas lineares. Vetores. Produto interno e produto vetorial. Equações cartesiana e vetorial do plano. Problemas envolvendo lugares geométricos. Transformações lineares. Transformações que preservam produto interno. Formas quadráticas.

CE 835

Int. à Química

96 h/a

Não tem

---

Teoria atômica. Configuração atômica. Classificação e propriedades periódicas. orbitais. Hibridização. Ligações químicas: iônicas, covalentes e metálicas. Estado Sólido. Estado Gasoso. Teoria Cinética. Estado Líquido. Soluções. Introdução ao equilíbrio químico. Equilíbrio químico. Noções de Química Orgânica e Físico-Química.

2º Semestre


FI

Física l (48h Lab)

144 h/a

FE + IF

Cinemática vetorial (1D e 2D). Dinâmica de uma partícula. Trabalho. Energia. Momento linear. Colisões.

CB535

Cálculo Dif. e Int. II

96 h/a

CB534

Aplicações da integral definida. Coordenadas Polares. Métodos de integração. Funções transcendentes.

CB589

Álgebra Linear

64 h/a

CB566

Matrizes. Determinantes. Sistemas de equações lineares. Espaços vetoriais. Transformações lineares. Autovalores e autovetores. Diagonalização de operadores lineares. Produto interno. Formas quadráticas. Classificação de cônicas e quádricas.

CK030

Fundamentos

de Programação

64 h/a

Não tem ---

Noções de sistema de computação. Formulação de algoritmos e sua representação. Noções sobre linguagem de programação e programas. Implementação prática de algoritmos em uma linguagem de programação. Descrição de algumas aplicações típicas. Métodos computacionais na área científica e tecnológica.

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3° Semestre


F II

Física II

(48h Lab)

144 h/a

FI +

CB535

Cinemática e dinâmica da rotação. Momento angular. Equilíbrio de corpos rígidos. Oscilações. Ondas em meios elásticos. Estática e dinâmica dos fluidos. Gravitação.

CB536

Cálculo Dif. e Int. III

96 h/a

CB535

Vetores em IRn e equações paramétricas. Cálculo diferencial de funções reais de mais de uma variável. Integração múltipla. Introdução ao cálculo de campos vetoriais.

CD219

Termodinâmica

64 h/a

CB536

Natureza da Termodinâmica. Equilíbrio termodinâmico. Equações de estado. Parâmetros extensivos e intensivos. Condições de equilíbrio. Relações de Euler e Gibbs-Duhem. Processos quase estáticos, Reversíveis e irreversíveis. Máquinas térmicas e ciclo de Carnot. Escala absoluta de temperaturas. Potenciais termodinâmicos. Relações de Maxwell. Estabilidade dos sistemas termodinâmicos. Aplicações. Equilíbrio químico, Sistemas magnéticos e mecânicos. Introdução à Termodinâmica fora do equilíbrio.

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4º Semestre


OT.

Ótica

112h : 64 h Teóricas+

48h Experimentais

FII +

FIII

Óptica Física e Geométrica. Equações de Maxwell. Meios dielétricos. Natureza da luz. Refração, difração, interferência. Redes de difração e espectros. Polarização. A luz e a Física Quântica. Ondas e partículas.

CD282

Introdução à Mecânica Teórica I

96 h/a

FII +

CB535

Estudos dos Princípios Fundamentais da Mecânica Newtoniana e o Movimento de Partícula em 1, 2 e 3 dimensões. Momento e Energia. Força central.

FM I

Física Matemática I

96 h/a

CB536

Análise vetorial e tensorial. Sistemas de coordenadas generalizadas. Determinantes e matrizes. Funções de uma variável complexa Equações diferenciais ordinárias lineares de segunda ordem. Séries de Fourier

FIII

Física III

144 h: 96h

Teóricas+48h Experimentais

FI +

CB535

Introdução histórica ao Eletromagnetismo. Carga Elétrica e Lei de Coulomb. Campo Elétrico. Lei de Gauss. Potencial Elétrico. Dielétricos e Capacitores. Lei de Ohm. Circuitos elétricos de corrente contínua. Campo Magnético. Leis de Ampère e Faraday. Indutância. Propriedades Magnéticas da Matéria. Equações de Maxwell na forma Integral.

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5º Semestre


MTII

Mecânica Teórica II

90 h/a

MTI

Estudo do Movimento do sistema de partículas e dos corpos rígidos. Vetor de Runge-Lenz e Tensor de inércia. Sistema de coordenadas em movimento. Colisões. Gravitação. Referenciais acelerados.

FM

Física Moderna

144 h: 96h

Teóricas+48h Experimentais

FMI

+ OT

Estudos das evidências que levaram ao surgimento da Física Moderna. Estrutura Atômica da Matéria e Radiação. Modelos Atômicos de Rutherford e Bohr. Dualidade onda-partícula. Teoria de Schrödinger. Soluções da Equação de Schrödinger para problemas unidimensionais. Átomo de Hidrogênio e Spin.

FMII

Física Matemática II

64 h/a

FMI

Transformada de Laplace. Conceitos de Teoria das Distribuições. Transformada de Fourier. Equacões diferenciais parciais. Funções Especiais.

CD224

Eletromagnetismo I

96 h/a

FIII +

OT

Estudo do campo eletrostático no vácuo e em meios dielétricos. Equações de Laplace e Poisson e suas Aplicações em problemas de contorno. Campo Magnético produzido por correntes Estacionárias em meios não-magnéticos. Estudo de campos elétricos e magnéticos induzidos. Campo magnético devido ao meio magnetizado. Energia elétrica e magnética. Equações de Maxwell.

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6º Semestre


CD225

Eletromagnetismo II

96 h/a

CD224

Propagação de ondas eletromagnéticas. Aplicações das equações de Maxwell em guias de onda. Ressoadores de cavidade, reflexão, transmissão, refração, etc. Emissão de radiação eletromagnética.

CD262

Introdução à Mecânica Quântica I

96 h/a

FM

Formalismo de operadores e relações de comutação. Autovalores e autofunções. Medida em Mecânica Quântica. Princípio da correspondência. Relações de incertezas. Momento angular orbital e Momento angular total. Solução da equação de Schrödinger para problemas de forças centrais: átomo de hidrogênio e oscilador harmônico. Representações de (Schrödinger, Heisenberg e interação) e álgebra matricial. Spin. Representação matricial dos operadores de momento angular. Sistemas de spin ½ : precessão do spin eletrônico e ressonância paramagnética.

FMIII

Física Matemática III

96 h/a

FMII

Espaços lineares de dimensão finita. Espaços lIneares de dimensão infinita. Funções de Green. Métodos de perturbação

FC

Física Contemporânea

64 h/a

CD262

Tópicos em Física de Partículas. Modelos cosmológicos. Nanotecnologia. Desenvolv. Tecnol., etc.

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7º Semestre

Código Disciplina Horas/Aula Pré-Req.

Ementa

CD264

Introdução à

Mecânica Quântica II

96 h/a

CD262

Representações (Schrödinger, Heisenberg e interação) e álgebra matricial. Spin. Representação matricial dos operadores de momento angular. Sistemas de Spin ½ : precessão do spin eletrônico e ressonância paramagnética. Teoria da perturbação. Método variacional. Partículas idênticas. Espalhamento.

CD231

Física Estatística

96 h/a

CD219

Revisão de Termodinâmica. Teoria Cinética: funções de probabilidade e distribuições. Distribuições de velocidade e eistribuições no espaço de fase. Funções de distribuições e Ensembles. Entropia e Ensembles. Ensemble microcanônico. Mecânica estatística de gases. Ensemble gran-canônico. Mecânica Estatística Quântica.

MA

Mecânica Analítica

64 h/a

Cd282

Princípios de D'Alembert e da mínima ação. Equações de Lagrange. Dinâmica do corpo rígido. Pequenas oscilações. Equações de Hamilton. Transformações canônicas.

OPC Opcional 96 h/a

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8º Semestre


MON

Monografia de Final de Curso

64 h/a

MQII

OPC Opcional 96 h/a

OPC

Opcional de Caráter Geral

96 h/a

PES

Disciplina de Área de Pesquisa

96 h/a

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Disciplinas Optativas

Código Disciplina Horas/Aula Pré-Requisito

CD269 Introdução à Relatividade 96 CD224 CD216 Eletrônica Básica 96 F III

CDXXX Física Matemática

CD277 Métodos Numéricos para a Física

96

CDXXX História do Pensamento Científico

CDXXX Teoria de Grupos CDXXX Introdução à Física das

Nanoestruturas

CD234 Introdução à Física Nuclear CD267 Técnicas de Eletrônica

Digital 96

Equações Diferenciais Parciais

CH751 Biologia Geral 96 CD276 Fundamentos de

Instrumentação 96 CD216

EQUIVALÊNCIA ENTRE DISCIPLINAS

Em decorrência da reformulação de seu Currículo, inevitavelmente,

durante um certo período, o Curso de Física conviverá com uma certa quantidade de alunos cursando disciplinas dos Currículos Novo e Antigo. Para efeito de equivalência, será válida a seguinte tabela:

DISCIPLINAS DO CURRÍCULO ANTIGO

EQUIVALÊNCIA DISCIPLINAS DO CURRÍCULO NOVO

Eletricidade e Magnetismo I (CD205)

+ Eletricidade e

MagneTismo II (CD281)

as duas são equivalentes a

Física III (FIII)

Mecânica Teórica III (CD283)

equivalente a Mecânica Analítica (MA)

Métodos Matemáticos da Física I (CD259)

+ Métodos Matemáticos da

Física II (CD260)

as duas são equivalente a

Física Matemática I

(FMI)

Métodos Matemáticos da Física III (CD260)

equivalente a Física Matemática II (FMII )

Física Matemática (CD274)

Equivalente a Física Matemática III (FMIII)

EMENTAS E CONTEÚDOS PROGRAMÁTICOS DAS DISCIPLINAS

I - Identificação

Centro Centro de Ciências

Departamento Matemática

Disciplina Código Carga Horária (h/semana-h/semestre)

Cálculo Diferencial e Integral I CB534 Aulas Teóricas: 06/96 horas Aulas Práticas: --- Estágio: ---

II - Ementa Funções reais de uma variável real. Limite e continuidade. Funções trigonométricas, exponencial e logarítmica. Derivadas e suas aplicações. Primitivas. III - Descrição do Conteúdo Números reais: números racionais e números reais; intervalos; máximo, mínimo, cotas superiores e inferiores, supremo e ínfimo; propriedade do supremo; propriedade dos intervalos encaixantes; potência com expoente racional; princípio da indução finita. Funções: funções de uma variável real a valores reais; funções trigonométricas; funções exponencial e logarítmica; funções compostas; funções inversas. Limite e continuidade: noções intuitivas; definição de continuidade e de limite; limites laterais; limite de função composta; propriedades operatórias; teorema do confronto; limite fundamental. Extensões do conceito de limite: limites no infinito; limites infinitos; o número e. Teoremas do anulamento, do valor intermediário e de Weierstrass. Derivadas: definição e interpretação geométrica; principais derivadas; regras de derivação; regra da cadeia; derivação implícita; notações para a derivada; derivadas de ordem superior; derivada de funções inversas; aplicações. Estudo da variação das funções: teorema do valor médio; intervalos de crescimento e de decrescimento; concavidade e pontos de inflexão; gráficos; máximos e mínimos. Primitivas: definição e cálculo.

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IV - Bibliografia Básica Guidorizzi, Hamilton L. Um curso de cálculo. Vol. 1. 2a. ed. Livros Técnicos e

Científicos Editora S.A. Rio de Janeiro. 1987. Complementar

I – Identificação

Centro Ciências



Geometria Analítica CB566 Aulas Teóricas: 06/96 horas Aulas Práticas: --- Estágio: ---

II – Ementa Coordenadas no plano. Equações de retas e lugares geométricos. Coordenadas no Espaço. Equações de lugares geométricos. Sistemas lineares. Vetores. Produto interno e produto vetorial. Equações cartesiana e vetorial do plano. Problemas envolvendo lugares geométricos. Transformações lineares. Transformações que preservam produto interno. Formas quadráticas. III - Descrição do Conteúdo IV - Bibliografia Básica: 1. Boulos, Paulo e Camargo, Ivan de – Geometria Analítica. McGraw – Hill 2. Lima, Elon Lages – Coordenadas no Plano – Projeto Vitae 3. Lima, Elon Lages – Coordenadas no Espaço – Projeto Vitae Complementar

I - Identificação


Departamento Química Orgânica e Inorgânica


Introdução à Química CE835 Aulas Teóricas: 06/96 horas Aulas Práticas: --- Estágio: ---

II - Ementa Teoria atômica. Configuração atômica. Classificação e propriedades periódicas. Orbitais. Hibridização. Ligações químicas: iônicas, covalentes e metálicas. Estado Sólido. Estado Gasoso. Teoria Cinética. Estado Líquido. Soluções. Introdução ao equilíbrio químico. Equilíbrio químico. Noções de Química Orgânica e Físico-Química. III - Descrição do Conteúdo 1. Química: uma ciência experimental

1.1 Método científico; 1.2 Medidas; 1.3 Espécies de substâncias; 1.4 Identificação de substâncias puras; 1.5 Separação da matéria em substâncias puras

2. Átomos, moléculas e íons 2.1 Teoria Atômica; 2.2 Componentes do átomo; 2.3 Moléculas e íons; 2.4 Massas relativas dos átomos: pesos atômicos; 2.5 Massas dos átomos: número de Avogrado; 2.6 Massa das moléculas: peso molecular;

3. Fórmulas e equações químicas 3.1 Fórmulas químicas; 3.2 Fórmula mínima a partir da análise; 3.3 Fórmula molecular a partir da fórmula mínima; 3.4 O mol; 3.5 Equações químicas; 3.6 Relações de massas nas reações; 3.7 Reagente limitante; rendimento teórico e real

4. A estrutura eletrônica dos átomos 4.1 Algumas propriedades dos elétrons nos átomos e nas moléculas;

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4.2 Bases experimentais da teoria quântica; 4.3 A teoria de Bohr no átomo de hidrogênio; 4.4 Ondas e partículas; 4.5 Distribuição dos elétrons nos átomos; 4.6 Suporte experimental para as configurações eletrônicas

5. Classificação periódica dos elementos 5.1 Estrutura da classificação periódica; relações verticais; 5.2 Relação com a configuração eletrônica; relações horizontais; 5.3 Tendências nas propriedades atômicas; 5.4 Previsões baseadas na classificação periódica

6. Ligações químicas 6.1 Ligação iônica; 6.2 Natureza da ligação covalente; 6.3 Propriedades da ligação covalente; 6.4 Estrutura de Lewis; regra do Octeto; 6.5 Geometria molucular; 6.6 Orbitais atômicos híbridos; 6.7 Orbitais moleculares; 6.8 Relacionar as propriedades físicas com as estruturas; 6.9 Ligações metálicas

7. Noções de Química Orgânica 7.1 Hidrocarbonetos; hidrocarbonetos saturados e instaurados; aromáticos; 7.2 Fontes de hidrocarbonetos; 7.3 Compostos oxigenados; álcoois; esteres; ácidos carboxílicos; aldeidos e cetonas;

7.4 Alguns compostos alogenados 8. Soluções

8.1 Introdução; 8.2 Unidades de concentração; 8.3 Princípios de solubilidade; 8.4 Propriedades coligativas de solução de não-eletrólitos; 8.5 Estudo da água

9. Oxidação e redução: células eletroquímicas 9.1 Número de oxidação; 9.2 Ajuste de equações de oxidação-redução; 9.3 Células eletrolíticas; 9.4 Células voltáicas; 9.5 Potenciais-padrão; 9.6 Espontaneidade e extensão das reações redox

10. Ácidos e Bases 10.1 Dissociação da água; natureza dos ácidos e das bases; 10.2 PH; 10.3 Ácidos e bases fortes; 10.4 Teorias gerais sobre ácidos e bases; 10.5 Titulações ácido-bases; 10.6 Solução-tampão.

IV - Bibliografia Básica

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SLABAUGH, W. H. e PARSONS, T. D. Química Geral. Livros Técnicos e Científicos Ed. S/A, 2a Edição, 1986 MASTERTON, W. L. e SLOWINSKI, E. J. Química Geral Superior. Interamericana, 1978. Complementar BRADY, J. E. e HUNISTON, G. E. Química Geral. Livros Técnicos e Científicos Ed. S/A, 2a Edição, 1986 QUAGLIANO, J. V. e VALLARINO, L. M. Química. Editora Guanabara Dois S/A, 1978. O’CONNOR, R. Introdução à Química. Harper e Row do Brasil Ltda. 1977 SIENKO, M. J. e PLANE, R. A. Química. Companhia Editora Nacional. MAHAN, B. H. Química, Um curso universitário. Editora Edgard Blücher Ltda. 1977 GRAY, H. B. e HEIGHT, G. P. Princípios Básicos de Química, Reverté S. A. 1975


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Departamento Física


Introdução á Física Aulas Teóricas: 06/96 horas Aulas Práticas: --- Estágio: ---

II – Ementa Apresentação de todos os ramos da física, suas potencialidades, interconexões e aplicações. Visão geral do curso. Visitas a laboratórios, observatórios, etc. Palestras de representantes de grupos de pesquisa. Dimensões das grandezas físicas e sistemas de unidades. Cinemática em uma e duas dimensões. Conceito de grandezas vetoriais. Tópicos de mecânica, termologia, ótica, eletricidade, física moderna e contemporânea, etc. III – Descrição do Conteúdo Cinemática da partícula – Velocidade e aceleração; movimento retilíneo e no plano. IV – Bibliografia Básica Complementar


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Física Experimental Aulas Teóricas: --- Aulas Práticas: 03/48 horas Estágio: ---

II – Ementa Medidas. Instrumentos de Medidas. Erros e Gráficos. Experimentos envolvendo conceitos básicos de Cinemática, Leis de Newton, Energia Mecânica, Momento Linear, Eletricidade e Magnetismo, Ótica, Termologia. III - Descrição do Conteúdo Apresentação através de aulas práticas, abordando os seguintes temas: Instrumentos de medidas: paquímetro e micrômetro. Experiências de mecânica: pêndulo simples, movimento retilíneo uniformemente variado, lei de Hooke, associação de molas, equilíbrio Experiência de estática dos fluidos: princípio de Arquimedes e densimentria. Experiência de calor: dilatação térmica, calorimetria e determinação do calor específico. Eletrostática: Eletrização por atrito, eletrização por contato, eletrização por indução, identificação das cargas elétricas, rigidez dielétrica e o gerador de Van de Graaff. Instrumentos de medidas elétricas: ohmímetro, voltímetro, amperímetro, wattímetro. Fontes de tensão: fontes CA, fontes CC, força eletromotriz, resistência interna, transferência de potência. Indução eletromagnética: campo magnético induzido, transformador, motor, gerador. Princípio de propagação retilínea da luz: propagação retilínea da luz, formação de sombra, eclipses e a câmara escura. Reflexão: leis de reflexão, formação de imagens nos espelhos planos, formação de imagens em dois espelhos planos formando um ângulo qualquer. Cores: dispersão da luz, o disco de Newton, espectros, a cor dos corpos, adição de cores, cores complementares. Espelhos esféricos: espelhos côncavos, formação de imagem nos espelhos côncavos, espelhos convexos, formação de imagens nos espelhos convexos. Refração: lentes convergentes, formação de imagens nas lentes convergentes, lente divergente, formação de imagens nas lentes divergentes, medida da distância focal de uma lente, aberrações.

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Instrumentos óticos: lupa, microscópio composto, luneta astronômica, o olho humano, defeitos da visão e suas correções. Difração: difração em uma fenda, difração em múltiplas fendas, redes de difração. Polarização: polarização com dois polarizadores, polarização com três polarizadores, atividade ótica, rotação da polarização em meios líquidos, leis de Biot para soluções. IV - Bibliografia Básica:

- Roteiros de Aulas Práticas.

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Cálculo Diferencial e Integral II CB535 Aulas Teóricas: 06/96 horas/aula Aulas Práticas: --- Estágio: ---

II - Ementa Aplicações da integral definida. Coordenadas Polares. Métodos de integração. Funções transcendentes. III - Descrição do Conteúdo 1- APLICAÇÕES DA INTEGRAL DEFINIDA. Área entre curvas. Distância. Volumes. Aproximações. Comprimento de uma curva plana. Área de uma superfície de revolução. Valor médio de uma função. Momentos e centro de massa. Centróide e centro de gravidade. Os teoremas de Pappus. Pressão hidrostática. Trabalho. 2- COORDENADAS POLARES. Ângulo de raio vetor com a tangente. Áreas planas em coordenadas polares. 3- FUNÇÕES TRANSCENDENTES As funções trigonométricas. Funções trigonométricas inversas. Derivadas das funções trigonométricas inversas. O logaritmo natural. A derivada do logaritmo natural. Propriedades dos logaritmos naturais. A função exponencial. A função au. A função logaritmo na base a. 4-MÉTODOS DE INTEGRAÇÃO Fórmulas básicas. Potência de funções trigonométricas. Potências pares de seno e cosseno. Integrais envolvendo raízes de a2 - u2 , a2 + u2 e u2 - a2. Integrais que envolvem ax2 + bx + c. Integração pelo método de frações parciais. Integração por partes. Integração de funções racionais de seno e cosseno. Outras substituições. Integral imprópria. IV - Bibliografia

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Básica Leithold. Louis - vol I - O Cálculo com geometria analítica - HARBRA. Guidorizzi, Hamilton L. Um curso de cálculo. Vol. 1 (2a. ed.), 2 e 4. Livros Técnicos e Científicos Editora S.A. Rio de Janeiro. 1987. Complementar

I - Identificação




Álgebra Linear CB589 Aulas Teóricas: 64 horas/aula Aulas Práticas: --- Estágio: ---

II – Ementa Matrizes. Determinantes. Sistemas de equações lineares. Espaços vetoriais. Transformações lineares. Autovalores e autovetores. Diagonalização de operadores lineares. Produto interno. Formas quadráticas. Classificação de cônicas e quádricas. III - Descrição do Conteúdo Matrizes: Introdução. Tipos especiais. Matrizes elementares. Escalonamento. Determinantes: Permutações. Definição. Desenvolvimento de Laplace. Matriz adjunta. Inversão de matrizes. Posto de uma matriz via determinantes. Sistemas de equações lineares: Introdução. Operações elementares com equações. Equivalência de sistemas. Sistemas e matrizes. Análise e resolução. Espaços vetoriais: Vetores em IR2 e em IR3. Definição. Exemplos. Subespaços. Combinações lineares. Dependência e independência lineares. Bases e mudança de base. Transformações lineares: Conceitos e teoremas básicos. Núcleo. Imagem. Posto. Aplicações lineares e matrizes. Autovalores e autovetores: Introdução. Polinômio característico. Polinômio minimal. Base de autovetores. Diagonalização de operadores. Forma de Jordan. Produto interno: Introdução. Ortogonalização. Complemento ortogonal. Processo de ortogonalização de Gram-Schmidt. Formas bilineares. Formas quadráticas. Aplicações. IV - Bibliografia

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Básica Boldrini & Outros - Álgebra Linear. Hoffmann, K.e Kunze, R. - Álgebra Linear. Lipschultz, S. - Álgebra Linear - Coleção Schaum. Complementar


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Física I Aulas Teóricas: 96 horas Aulas Práticas: 48 horas Estágio: ---

II – Ementa Cinemática translacional e rotacional. Dinâmica translacional. Trabalho. Energia. Momento linear. Princípios de conservação. Colisões. III – Descrição do Conteúdo Introdução: Grandezas físicas. Vetores e escalares. Decomposição e adição de vetores. Multiplicações de vetores. Movimento em uma dimensão: Cinemática da partícula. Velocidade média e instantânea. Movimento retilíneo com aceleração constante. Aceleração média e instantânea. Corpos em queda livre. Movimento em um plano com aceleração constante: Movimento de projéteis. Movimento circular uniforme. Aceleração tangencial no movimento circular. Velocidade e aceleração relativas. Dinâmica da partícula: Leis de Newton. Aplicações. Forças de atrito. Força centrípeta. Trabalho e Energia: Trabalho de uma força constante. Trabalho de uma força variável. Potência. Energia cinética. Conservação da Energia: Forças conservativas e não-conservativas. Energia potencial. Sistemas conservativos. Conservação da Energia. Massa e Energia. Conservação do Momento Linear: Centro de massa. Movimento do centro de massa. Momento linear de uma partícula e de um sistema de partículas. Conservação do momento linear. Aplicações. Colisões: Impulsão e momento linear. Choques mecânicos em um plano. Secção eficaz de choque. IV – Bibliografia Básica Física – Resnick Halliday, Vol. I

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Sears Zemansky, Vol. I Complementar

I - Identificação

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Departamento Computação


Fundamentos de Programação CKO30 Aulas Teóricas : 64 horas Aulas Práticas: --- Estágio: ---

II - Ementa Algoritmos. Estruturas Básicas de Controle. Introdução à Programação. Estruturas de Controle de Dados. III - Descrição do Conteúdo Introdução e conceitos básicos: Arquiteturas de computadores. Sistemas operacionais (Windows, Unix/Linux). Linguagens de programação (FORTRAN e C). Ambientes de programação (Matlab, Mathematica, Mapple, MathCAD). Bibliotecas de análise numérica (LINPACK, EISPACK, IMSL). Estruturas de dados: Tipos de dados. Estruturas de dados estáticas (vetores, matrizes, estruturas). Estruturas de dados dinâmicas (filas, listas simples e duplas). Àrvores (binárias, quad-tree). Grafos. Estruturas de dados para matrizes (esparsa, simétrica, diagonal). Estruturas de dados para formas geométricas. Algoritmos básicos: Ordenamento (quick-sort, buble-sort). Análise e solução de sistemas lineares. IV - Bibliografia Básica B.W. Kernighan, D.M. Ritchie, A linguagem C de programação, Editora Campus, 1986. J.L. Szwarcfiter e L. Markenzon, Estruturas de dados e seus algoritmos, LTC--Livros Técnicos e Científicos Ed., Rio de Janeiro, 1994.

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Complementar

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I - Identificação




Cálculo Diferencial e Integral III CB536 Aulas Teóricas: 06/96 horas Aulas Práticas: --- Estágio: ---

II - Ementa Vetores em IRn e equações paramétricas. Cálculo diferencial de funções reais de mais de uma variável. Integração múltipla. Introdução ao cálculo de campos vetoriais. III - Descrição do Conteúdo I -VETORES NO PLANO E EQUAÇÕES PARAMÉTRICAS Vetores no plano. Produto escalar. Cálculo de funções com valores vetoriais. Comprimento de arco. Curvatura. II-VETORES NO ESPAÇO Vetores no espaço. Plano e retas em IR3. Produto vetorial. Curvas em IR3. Superfícies quádricas. III-CÁLCULO DIFERENCIAL DE FUNÇÕES REAIS Aspectos topológicos de IRn. Limites e continuidade. Derivadas parciais. Diferenciação e diferencial total. Regra da cadeia. Derivadas de ordem superior. IV-DERIVADAS DIRECIONAIS, GRADIENTE E APLICAÇÕES DAS DERIVADAS PARCIAIS Derivadas direcionais e gradiente. Planos tangentes e retas normais a uma superfície. Extremos de funções de duas variáveis. Funções implícitas, derivação. Multiplicadores de Lagrange. Obtenção de uma função a partir do seu gradiente. Diferenciais exatas. V-INTEGRAÇÃO MÚLTIPLA A integral dupla. Cálculo de integrais duplas e integrais iteradas. Centro de massa e momento de inércia. A integral dupla em coordenadas polares. A área de uma superfície. A integral tripla. A integral tripla em coordenadas cilíndricas e esféricas. Mudança de variáveis em integrais múltiplas. VI-INTRODUÇÃO AO CÁLCULO DE CAMPOS VETORIAIS Campos vetoriais. Integrais de linha. Integrais de linha independentes do caminho. O teorema de Green. Integrais de superfícies. O teorema da divergência de Gauss e o

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teorema de Stokes. IV - Bibliografia Básica LEITHOLD, L. - O Cálculo com geometria analítica - HARBRA Ltda., 1994 APOSTOL, T. - Cálculos, vol II. Complementar


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Física lI Aulas Teóricas: 96 horas Aulas Práticas: 48 horas Estágio: ---

II – Ementa O oscilador harmônico simples: livre, amortecido e forçado. Ondas progressivas e estacionárias. Fluidos: princípios de Pascal e Arquimedes. Equações da continuidade e Bernoulli. Calor. Calor Específico. Primeira lei da Termodinâmica. Gás ideal. Equipartição de energia. Ciclo de Carnot. Segunda lei da Termodinâmica. Entropia. III - Descrição do Conteúdo UNIDADE I – Oscilações O Movimento Harmônico Simples. Energia no Movimento Harmônico Simples. Aplicações. Relação entre o Movimento Harmônico Simples e Movimento Circular Uniforme. Superposição de movimentos harmônicos. Oscilação de dois corpos. Oscilações amortecidas e forçadas. Ressonância. UNIDADE II – Ondas em Meios Elásticos Ondas Mecânicas. Ondas progressivas. O princípio da superposição. Velocidade, potência e intensidade de uma onda. Interferência de ondas. Ondas estacionárias. Ressonância. UNIDADE III – Estática dos Fluidos Fluidos. Variação da pressão em um fluido em repouso. Princípios de Pascal e Arquimedes. Medida de pressão. UNIDADE IV – Dinâmica dos Fluidos Conceitos gerais sobre o escoamento dos fluidos. Linhas de corrente. Equação da Continuidade. Equação de Bernoulli. Aplicações. Conservação do momento na mecânica dos fluidos. UNIDADE V – Temperatura Descrições macroscópicas e microscópicas. Equilíbrio termodinâmico. Medida de

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temperatura. O termômetro de gás a volume constante. A Escola Termométrica de um gás Ideal. As escalas Celsius e Fahrenheit. Dilatação Térmica. UNIDADE VI – Calor e a primeira Lei da Termodinâmica Calor, uma forma de energia. Quantidade de calor e calor específico. Capacidade térmica molar dos sólidos. Condução de calor. Calor e trabalho. Primeira lei de Termodinâmica. Aplicações. UNIDADE VII – Teoria Cinética dos Gases Gás Ideal: Definições microscópicas e macroscópicas. Cálculo cinético da pressão. Interpretação cinética da temperatura. Calor específico de um gás ideal. Equipartição de energia. UNIDADE VIII – Entropia e Segunda Lei da Termodinâmica Transformações reversíveis e irreversíveis. O ciclo de Carnot. A segunda lei da Termodinâmica. O rendimento das máquinas. Entropia: Processos reversíveis e irreversíveis. Entropia e segunda lei. Entropia e desordem. IV – Bibliografia Básica Física – Vol. 2 Robert Resnick David Halliday Complementar

I - Identificação

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Termodinâmica CD219 Aulas Teóricas: 64 horas Aulas Práticas: --- Estágio: ---

II – Ementa Sistemas termodinâmicos. Equação de estado. 1a e 2a leis da Termodinâmica. Temperatura. Entropia. Potenciais termodinâmicos. III - Descrição do Conteúdo UNIDADE I: Sistemas Termodinâmicos. Estado de um sistema. Pressão. Equilíbrio térmico. Lei Zero. Temperatura empírica. Termômetro. UNIDADE II: Gás ideal, gases reais e suas equações de estado. Substâncias magnéticas e a lei de Curie. Outros sistemas simples. UNIDADE III: Energia interna. Trabalho. Trabalho mecânico, trabalho magnético, outras formas de trabalho, calor. A 1a lei da Termodinâmica. Processos termodinâmicos. Processos reversíveis e irreversíveis. Capacidade térmica e calor específico. UNIDADE IV: Uso de derivadas parciais para relacionar grandezas termodinâmicas entre si. Entalpia, Processos adiabáticos reversíveis. Ciclo de Carnot. UNIDADE V: A 2a lei da Termodinâmica e seus diversos enunciados. Temperatura absoluta. Teorema de Carnot. Entropia. UNIDADE VI: Equações Tds e a entropia de alguns sistemas simples. Processos irreversíveis e o aumento da entropia. UNIDADE VII: Sistemas abertos. Potencial químico. Equação de Euler. Potenciais termodinâmicos. Funções de Helmholtz, função de Gibbs e outros potenciais. Relações de Maxwell, Calor específico em baixas temperaturas. A 3a lei da Termodinâmica.

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UNIDADE VIII: Termodinâmica do magnetismo. Corpo negro. Mudanças de fase e calor latente. Reações químicas. IV – Bibliografia Básica Francis W. Sears e Gerhard L. Salinger-Temodinâmica, teroria Cinética e Termodinâmica Estatistica. Complementar

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Física III Aulas Teóricas: 96 horas Aulas Práticas: 48 horas Estágio: ---

II – Ementa Carga Elétrica e Lei de Coulomb; Campo Elétrico. Lei de Gauss. Potencial Elétrico. Capacitores e Dielétricos; Corrente e Resistência Elétrica, Circuitos de Corrente Contínua. Campo Magnético. Leis de Ampére e Faraday. Indutância. Correntes alternadas. Equações de Maxwell. Ondas eletromagnéticas. III – Descrição do Conteúdo Carga Elétrica: Condutores e isolantes; Lei de Coulomb; Quantização da carga; Conservação da carga; O Campo Elétrico: Campo elétrico de cargas pontuais; Linhas de força; Campo elétrico de distribuições contínuas de cargas; Carga pontual em um campo elétrico; Comportamento de um Dipolo em um Campo Elétrico; Lei de Gauss: Fluxo de um campo vetorial; Fluxo do campo elétrico; Lei de Gauss; Um condutor carregado isolado; Aplicações da Lei de Gauss; Verificação experimental das Leis de Gauss e de Coulomb; Potencial Elétrico: Forças eletrostáticas e gravitacionais; Energia potencial elétrica; Potencial Elétrico; Cálculo do potencial a partir do campo; Potencial devido a uma carga pontual; Potencial devido a um conjunto de cargas pontuais; Potencial elétrico de distribuições contínuas de carga; Superfícies equipotenciais; Cálculo do campo a partir do potencial; Um condutor isolado. Capacitores e Dielétricos: Capacitância; Cálculo da Capacitância; Capacitores em série e em paralelo; Energia armazenada em um campo elétrico; Capacitores com dielétricos; Uma visão atômica dos dielétricos; Os dielétricos e a Lei de Gauss Três vetores elétricos: Campo elétrico, Polarização e deslocamento elétrico. Corrente e Resistência Elétrica: Corrente e densidade de corrente; Resistência., resistividade e condutividade; Lei de Ohm; Uma visão microscópica da lei de Ohm; Transferências de energia em um circuito elétrico; Circuitos de Corrente Contínua: Força eletromotriz; Cálculo da corrente; Diferenças

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de potencial; Circuitos de malhas múltiplas; Leis de Kirchhoff; Instrumentos de medição; Circuitos RC. O Campo Magnético: O campo magnético B; Força magnética sobre uma carga em movimento; Força de Lorentz; Cargas em movimento circular; Força magnética sobre uma corrente elétrica; Torque sobre uma espira de corrente; Trajetória de uma carga em um campo magnético uniforme; Cíclotrons e síncrotrons; Efeito Hall; A descoberta do elétron. Indução magnética: Força magnética. Torque magnético sobre espira. Efeito Hall. Carga em Campo Magnético uniforme. Cíclotrons e Sinclotrons. Lei de Ampére. Indução Magnética de fio longo. Linhas de força da indução magnética. Interação de condutores. Campo de um solenóide. Lei de Biot-Savart. Lei de Faraday e Lei de Lenz. Campo Magnético dependente de tempo. Indutância. Circuito LR. Energia do Campo Magnético. Indutância mútua. Dipolo magnético. Lei de Gauss do Magnétismo. Diamagnétismo, paramagnétismo e ferromagnétismo. Magnetização e intensidade magnética. Corrente alternada. Circuito LRC. Circuito LC. Equações de Maxwell. IV – Bibliografia Básica 1- Física –: Halliday/Resnick/Krane, Vol. 3, Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda.(4a Edição) 2-Física –: Halliday/Resnick, Vol. 4, Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda.(4a Edição) Complementar Física – Tipler, Vol. 2, Guanabara Dois Fundamentos da Física – Halliday / Resnick, Vol. 3, Ltda Física – Sears / Zemansky, Vol. 3, Livros Técnicos e Científicos Editora Electricity and Magnetism - Berkeley Physics Course, Edward M. Purcell, Vol. 2, Mcgraw-hill Book Company

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Ótica Aulas Teóricas: 64 horas Aulas Práticas: 48 horas Estágio: ---

II – Ementa Princípios de ótica geométrica e física. Lentes, Espelhos, Natureza da luz. Refração, Difração, Interferência, Polarização. III - Descrição do Conteúdo Natureza da luz, velocidade da luz, frentes de onda, principio de Huygens, espectro eletromagnético. Reflexão e refração; principio de Fermart, reflexão e refração em superfícies planas, reflexão total, prismas, dispersão. Reflexão e refração em superfícies esféricas, pontos focais e distância focal, imagens reais e virtuais. Pontos focais e planos focais, lentes delgadas, aumento transversal linear, aberrações de lentes, instrumentos óticos. Superposição de ondas método analítico e método vetorial, interferência, coerência, experiência de Young, interferência numa película delgada, mudança de fase na reflexão, interferômetro de Michelson. Difração em fenda única, difração em fenda dupla, difração em orifício circular, difração em múltiplas fendas, rede de difração, difração de raios-X, Lei de Bragg, dispersão e poder de resolução. Polarização, reflexão e refração da luz lineamente polarizada., polarização por reflexão, dupla refração, polarização circular e elíptica.

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IV - Bibliografia Básica - Física – Vol, 4 Halliday-Resnick - Física – Vol. 2 Calor-Ondas Ótica – Sears - Zemansky Complementar


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Ciências Departamento

Física Disciplina Código Carga Horária

(h/semana-h/semestre) Introdução à Mecânica Teórica I CD282

Aulas Teóricas: 64 horas Aulas Práticas: --- Estágio: ---

II – Ementa Elementos da Mecânica Newtoniana. Movimento unidimensional de uma partícula. Movimento de uma partícula em duas ou três dimensões. Movimento de um sistema de partículas. III - Descrição do Conteúdo Elementos da Mecânica Newtoniana: Mecânica; Cinemática; Dinâmica; Leis de Newton do Movimento; Gravitação; Unidades e dimensões. Movimento Unidimensional de Uma Partícula: Teoremas do momentum e da energia; Discussão do problema geral do movimento unidimensional; Força aplicada dependente do tempo; Força de amortecimento dependente da velocidade; Força conservativa dependente da posição; Energia Potencial; Corpos em queda livre; Oscilador harmônico simples; Equações diferenciais lineares com coeficientes constantes; Oscilador harmônico amortecido; Oscilador harmônico forçado; Princípio da superposição; Oscilador harmônico com força arbitrária aplicada. Movimento de uma Partícula em duas ou Três Dimensões: Álgebra vetorial; aplicações a um conjunto de forças que atuam sobre uma partícula; Diferenciação e integração de vetores; Cinemática no plano e em três dimensões; Elementos de análise vetorial; Teoremas do momentum linear e da energia Teoremas do momento angular no plano e vetorial; Discussão do problema geral do movimento em duas e três dimensões; Oscilador harmônico em duas e três dimensões; Projéteis; Energia potencial; Movimento sob a ação de uma força central; Força central inversamente proporcional ao quadrado da distância. Órbitas elípticas, o problemas de Kepler; Órbitas hiperbólicas, o problema de Rutherford, seção de choque de espalhamento; Movimento de uma partícula em um campo eletromagnético. Movimento de Um Sistema de Partículas: Conservação do momentum linear, centro

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de massa; conservação do momentum angular; Conservação da energia; Análise crítica das leis de conservação; Problemas sobre colisão; O problema de dois corpos; Coordenadas do centro de massa; espalhamento de Rutherford por uma partícula carregada de massa finita; O problema de N corpos; Acoplamento de dois osciladores harmônicos.

IV – Bibliografia Básica: Mecânica - Keith Symon, Editora Campus ( 2a Edição) Complementar Principles of Mechanics - Synge and Griffith, McGraw-Hill, 1959, 552p. (3a Edição)

Introduction to Theoretical Mechanics – Robert A. Becker, McGraw-Hill, 1954, 420p.

Introduction Advanced Dynamics – S.W. Mccuskey, Sidney Wilcox , Addison-Wesley, 1959, 263p.

Classical Dynamics of Particles and Systems – Jerry B. Marion, Harcourt Jovanovich, 1998, 602p. (3a Edição)

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Física Matemática I Aulas Teóricas: 96 horas Aulas Práticas: --- Estágio: ---

II – Ementa Análise vetorial e tensorial. Sistemas de coordenadas generalizadas. Determinantes e matrizes. III – Descrição do Conteúdo Definição e Operações elementares com vetores. Derivação de vetores, gradiente, divergente e rotacional. Integração vetorial, integrais de linha e superfície. Os teoremas de Gauss, Stokes e Helmholtz. Definições com tensores: Produto direto, contração, produto interno, regra do quociente, o tensor de Levi-Civita. Tensores reais e Pseudo-tensores. Díadas e Diádicas. Definição de um sistema generalizado de coordenadas. Os elementos de comprimento, área e volume em um sistema generalizado. O operador num sistema de coordenadas generalizado: divergente, gradiente e rotacional. Alguns sistemas de coordenadas particulares. Definições e operações com determinantes e matrizes. Matrizes ortogonais, hermitianas e unitárias. Transformações unitárias. Diagonalização de matrizes; auto-valores e auto-vetores. Traço de uma matriz, propriedades do traço.

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IV – Bibliografia Básica Mathematical Methods for Physicists-G. Arfken. Tensor Analysis, theory and applications to geometry and Mechanics of continua-I. S. Sokolnikoff. Métodos de Cálculo para Ingenieros-F. B. Hildebrand.

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Mecânica Teórica II Aulas Teóricas: 04/ 64 horas Aulas Práticas: --- Estágio: ---

II – Ementa Corpos Rígidos. Rotação em Torno de Um Eixo. Tensores de Inércia e de Tensão. A Rotação do Corpo Rígido. Teoria das Pequenas vibrações. Gravitação. Sistemas de Coordenadas em Movimento. Introdução à Mecânica dos Meios Contínuos. III – Descrição do Conteúdo Corpos Rígidos. Rotação em Torno de Um Eixo: O problema de dinâmica relativo ao movimento de um corpo rígido. Rotação em torno de um eixo. O pêndulo simples. O pêndulo composto. Cálculo do centro de massa e do momento de inércia. Estática dos corpos rígidos. Estática das estruturas. Tensão e deformação. Equilíbrio de fios e de cabos flexíveis. Equilíbrio de vigas sólidas. Equilíbrio de fluidos. A Rotação do Corpo Rígido: O tensor de inércia. O tensor de tensão Movimento de um corpo rígido no espaço. Equações de Euler para o movimento de corpos rígidos. Solução de Poinsot para o caso de um corpo que gira livremente. Ângulos de Euler. O Pião simétrico. Teoria das Pequenas Vibrações: Condições para a estabilidade nas vizinhanças de uma configuração de equilíbrio. Equações linearizadas do movimento nas vizinhanças de uma configuração de equilíbrio. Modos normais de vibração. Vibrações forçadas. Amortecimento. Teoria da perturbação. Pequenas vibrações em torno do movimento estacionário. Gravitação: Centros de gravidade de corpos de grandes dimensões. Campo e potencial gravitacionais. Equações dos campos gravitacionais. Sistemas de Coordenadas em Movimento: Origem do sistema de coordenadas. Rotação dos sistemas de coordenadas. Leis do movimento de rotação da Terra. Pêndulo de Foucault; Teorema de Larmor. Forma restrita do problema de três corpos. Introdução à Mecânica dos Meios Contínuos: A equação de movimento para uma corda vibrante. Modos normais de vibração para uma corda vibrante. Propagação de ondas ao longo de uma corda vibrante. A corda como caso limite de um sistema de

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partículas. Considerações gerais sobre a propagação de ondas. Cinemática dos fluidos em movimento. Equações do movimento para um fluido ideal. Leis da conservação para o movimento dos fluidos. Escoamento estacionário. Ondas sonoras. Vibrações normais de um fluido colocado em uma caixa retangular. Ondas sonoras em tubos. Velocidade de grupo. O número de Mach. Viscosidade. IV – Bibliografia Básica Livro Texto: Mecânica - Keith Symon, Editora Campus ( 2a Edição) Complementar Principles of Mechanics - Synge and Griffith, McGraw-Hill, 1959, 552p.(3a Edição)

Introduction to Theoretical Mechanics – Robert A. Becker, McGraw-Hill, 1954, 420p.

Introduction Advanced Dynamics – S.W. Mccuskey, Sidney Wilcox , Addison-Wesley, 1959, 263p.

Classical Dynamics of Particles and Systems – Jerry B. Marion, Harcourt Jovanovich, 1998, 602p. (3a Edição)


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Física Matemática II Aulas Teóricas: 06/96 horas Aulas Práticas: --- Estágio: ---

II – Ementa Números complexos. Funções analíticas. Integrais no plano complexo. Séries de potências. Pólos e resíduos. Aplicação conforme. A transformação de Schwarz-Christoffel.

III – Descrição do Conteúdo IV – Bibliografia Básica Complementar


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Física Moderna Aulas Teóricas: 06/96 horas Aulas Práticas: 03/ 48 horas Estágio: ---

II – Ementa Tópicos de relatividade especial. Teoria atômica da matéria. Radiação térmica e a origem da teoria quântica. Estrutura do átomo. Raios X, ondas e partículas. Teoria de Schrödinger. III - Descrição do Conteúdo Tópicos de Relatividade especial - A experiência de Mchelson-Morley. Postulado de Einstein da relatividade especial. Simultaneidade. Transformações de Lorentz. Efeitos cinemáticos da relatividade. Mecânica relativística. Teoria atômica da matéria - Idéias fundamentais. Teoria cinética. A probabilidade de uma distribuição de Maxwell-Boltzmann. Radiação térmica e a origem da teoria quântica - Radiação de uma carga acelerada e a pressão da radiação térmica. Emissão e absorção. O corpo negro. Leis de Stefan-Boltzmann. O espectro de radiação de um corpo negro. Lei de Wien. A teoria de Rayleigh-Jeans. A teoria de Planck. A estrutura do átomo - A descoberta do elétron. A medida de e/m. As experiências de Millikan e a carga do elétron. O efeito fotoelétrico. Radioatividade. Os modelos atômicos de Lenard e de Thompson. Espalhamento de Rutheford e o novo modelo atômico. O espectro atômico. Teoria de Bohr. A experiência de Franck-Hertz. A teoria de Wilson-Sommerfeld. Raios-X – Produção. Difração. Espectrômetro de raios-X. Aspectos típicos. Refração e absorção. Espalhamento de raios-x (teoria clássica). O efeito Compton. Ondas e Partículas - A hipótese de De Broglie. Velocidade de fase e velocidade de grupo. As experiências de Davisson e Germer e de G.P. Thompson. O princípio da incerteza de Heisenberg. Teoria de Schrödinger da mecânica quântica - A equação de Schrödinger. Interpretação da função de onda. A equação de Schrödinger independente do tempo.

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Problemas em uma dimensão. IV – Bibliografia Básica Complementar

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Eletromagnetismo I CD224 Aulas Teóricas: 06/96 horas Aulas Práticas: --- Estágio: ---

II – Ementa Análise vetorial. Eletrostática. Solução de problemas eletrostáticos. Campo eletrostático em meios dielétricos. Teoria microscópica dos dielétricos. Energia eletrostática. Corrente elétrica. Campo magnético de correntes estacionárias. III - Descrição do Conteúdo I-Análise Vetorial: Álgebra vetorial; Gradiente; Integração Vetorial; Divergente; Rotacional; Operador diferencial ; Teorema da Divergência; Teorema de Stokes; Laplaciano; Sistemas de Coordenadas; II-Eletrostática: Carga Elétrica; Lei de Coulomb; Campo Elétrico; Potencial Elétrico; Condutores e Isolantes; Lei de Gauss, Aplicações da Lei de Gauss; Dipolos Elétricos; Expansão Multipolar dos Campos Elétricos; Função Delta de Dirac. III-Solução de Problemas Eletrostáticos: Equação de Poisson; Equação de Laplace; Equação de Laplace com Uma Variável Independente; Soluções da Equação de Laplace em Coordenadas Retangulares, Cilíndricas e Esféricas; Imagens eletrostáticas; Sistemas de Condutores, coeficientes de potencial. III-Campo Eletrostático em Meios Dielétricos: Polarização; Campos Elétricos no interior e no exterior a um meio Dielétrico; Lei de Gauss em um dielétrico; Deslocamento Elétrico; Susceptilidade Elétrica e Constante Dielétrico; Carga Pontual em um Fluido Dielétrico; Condições de Contorno sobre os Vetores de Campo; Problemas de Valores de Contorno que envolvem dielétricos; IV-Teoria Microscópica dos Dielétricos: Campo molecular em um dielétrico; Dipolos induzidos; Moléculas polares, Fórmula de Langevin-Debye; Polarização permanente, Ferroeletricidade. energia eletrostática, energia potencial de um conjunto de cargas pontuais, energia. V- Energia Eletrostática: Energia potencial de um grupo de cargas; Energia eletrostática de uma distribuição de carga; Densidade de energia de um campo eletrostático; Energia de um sistema de condutores carregados, coeficientes de

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potencial; Coeficientes de capacitância e indução; CapacitoresForças e torques; Força atuante sobre uma distribuição de carga; Interpretação termodinâmica da energia eletrostática. VI-Corrente Elétrica: Natureza da corrente; Densidade de corrente, Equação de continuidade; Lei de Ohm, condutividade; Correntes estacionárias em meios contínuos; Passagem para o equilíbrio eletrostático, Redes de resistências e Leis de Kircchoff; Teoria microscópica da condução. VII- Campo Magnético de correntes Estacionárias: Definição de indução magnética; Forças atuantes sobre condutores em que circulam correntes; Lei de Biot e Savart; Lei circuital de Ámpere; Potencial vetorial magnético; Potencial magnético de um circuito distante; Potencial escalar magnético; Fluxo magnético. IV - Bibliografia Básica: Fundamentos da Teoria Eletromagnética.- John R. Reitz, Frederick J. Milford, Robert W. Christy Addison-Wesley Publishing Company (3a Edition). Complementar: Electromagnetic Fields and Waves - Paul Lorrain and Dale Corson, W. H. Freeman and Company - (2a Edition). Introduction to Electrodynamics - David J. Griffiths, Prentice -Hall Inc. (3a Edition). Classical Electromagnetic Radiation - Jerry B. Marion and Mark A Heald, Academic Press (2a Edition). Electromagnetism ( Grant, Phillips) Introduction to the Principles of Electromagnetism ( Walter Hauser)

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Física Matemática III Aulas Teóricas: 06/96 horas Aulas Práticas: --- Estágio: ---

II – Ementa Equações diferenciais parciais. Teoria de Sturm-Liouville. As funções especiais. Conjunto de funções ortogonais. Séries de Fourier: Propriedades. Integrais de fourier. Soluções de problemas com condições de contorno, usando séries e integrais de Fourier. III – Descrição do Conteúdo Equações diferenciais ordinárias – Solução da equação de 1a ordem, fator integrante. Equações com coeficientes constantes. Sistemas de equações diferenciais. Métodos da variação de parâmetros. Conceitos fundamentais sobre série de Taylor. Solução de equações diferenciais por desenvolvimento em série-o método de Frobênius. Equações diferenciais parciais, separação de variáveis. A teoria de Sturm – Liouville, funções ortogonais. As funções de Green. As equações de Bessel, Legendre, Hermite, Laguerre. As funções de Bessel, Legendre, Hermite e Laguerre como solução das equações diferenciais. As funções geratrizes. Propriedades, relações de recorrência e comportamento assintótico. A equação de Laplace. Os problemas de fluxo de calor e da corda vibrante. Conjunto de vetores ortogonais. Funções como vetores: produto interno, ortogonalidade. Séries de Fourier generalizadas. Funções ortogonais geradas por equações diferenciais. Séries de Fourier-Definição. Séries em senos e cossenos. Outras formas de séries de Fourier. Teorema de Fourier. Diferenciação e integração de séries de Fourier. A integral de Fourier. Solução de problemas físicos com condição de contorno usando séries e integrais de Fourier. Unicidade da solução. IV – Bibliografia

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Básica: Hildebrand, F.B., Advanced calculus for applications, Prentice-Hall, 1976. Butkov, E., Mathematical Physics , Addison Wesley, Reading, 1973. Complementar: Brown, J.M., Churchill, R.V., Fourier Series and Boundary Value Problems, 5 th. Ed., McGraw-Hill, 1993. Arfken, G., Mathematical Methods for Physicists, 2nd. Ed., Academic Press, 1970.


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Introdução à Mecânica Quântica I CD262 Aulas Teóricas: 06/96 horas Aulas Práticas: --- Estágio: ---

II – Ementa Funções de onda e a equação de Schrödinger. Pacotes de onda. Princípio da incerteza. Sistemas unidimensionais. Técnica de análise de Fourier. Operadores e auto-funções. Oscilador harmônico. Momentum angular e orbital. Potenciais centrais. Átomo de hidrogênio. Paridade. III - Descrição do Conteúdo Função de onda e sua interpretação probabilística. A equação de Schrödinger. Pacotes de onda. Princípio da incerteza. Equação de Schröndinger independente do tempo. Estados estacionários. Sistemas unidimensionais. Poços e barreiras de potencial. Análise de Fourier. Delta de Kronecker e delta de Dirac. Operadores, autofunções e autovalores. Operadores hermiteanos. Oscilador harmônico unidimensional. Polinômios de Hermite. Operadores de levantamento e abaixamento do oscilador. Momentum angular e orbital. Polinômios e funções associadas de Legendre. Harmônicos esféricos. Potenciais centrais. Átomo de hidrogênio. Polinômios de Laguerre. Orbitais. Oscilador tridimensional. Ondas esféricas livres. Funções de Bessel esféricas. Paridade e aplicações do conceito de paridade. Medição e seus efeitos. Princípio de correspondência. IV - Bibliografia Básica:

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Complementar:


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Eletromagnetismo II CD225 Aulas Teóricas: 06/96 horas Aulas Práticas: --- Estágio: ---

II – Ementa Teoria microscópica do magnetismo. Lei de Faraday. Energia magnética. Circuitos magnéticos. Circuito R.L.C. Corrente alternada. Equações de Maxwell. Ondas eletromagnéticas. Guias de onda. Radiação. Potenciais de Lienard – Wiechert. III - Descrição do Conteúdo Diamagnetismo, Paramagnetismo, Teoria de Weiss do Ferromagnetismo, Domínios ferromagnéticos. Lei de Faraday, Campo Elétrico induzido, Indutância, Energia Magnética, Força e Torque Magnéticos. Circuito RLC, Ressonância, Corrente Alternada, Impedância, Potência, Fator de potência. Equações de Maxwell, Equação de Onda, Condições de contorno, condição de Lorentz, Equação de Ondas com Fontes. Ondas planas, polarização, ondas esféricas, Reflexão, Refração, Guias de Ondas. Radiação de Dipolo Oscilante, Potenciais de Lienard-Wiechert, Campo Eletromagnético de uma carga acelerada. IV – Bibliografia Básica: John R. Reitz, Frederic J. Milford, Robert W. Christy-Fundamentos da Teoria eletromagnética. Rio de Janeiro, Ed. Campos, 1982. Walter Hauser “Introduction to the Principles of. Eletromagnetism” Addison-Wesley publishing company (1a edition)

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Complementar: I – Identificação

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Física Contemporânea Aulas Teóricas: 04/64 horas Aulas Práticas: --- Estágio: ---

II – Ementa Detetores de Partículas; Aceleradores de Partículas; Cristais; Semicondutores; Transistores; Laser; Partículas Elementares; Origem dos Elementos; Origem do Universo. III - Descrição do Conteúdo Detetores de Partículas: Propriedades das Partículas; Emulsões Nucleares; Câmaras de Trajetórias; Detetores Eletrônicos. Aceleradores de Partículas: O Gerador de Cockcroft-Walton; O Gerador de Van de Graaff; O Ciclotron; O Bétatron,; O Acelerador Linear. Cristais: Cristais; Os Grupos Cristalográficos e a Rede de Bravais Semicondutores Transistores Lasers Partículas Elementares: Cargas e Forças; Os Números Quânticos das Partículas Elementares; Anti-partículas; Interações e Leis de Conservação; Fótons; Léptons e Hádrons. Origem dos Elementos: O Enigma dos Elementos; Distribuição Atual dos Elementos; Formação dos Elementos nas Estrelas; Supernovas; Explosões dos Núcleos Galácticos. Origem do Universo: Idade do Universo; Dimensões do Universo; O Universo em Expansão; Nascimento do Universo.

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IV – Bibliografia Básica Curso de Física Moderna (Harla) Virgílio A.Costa Clyde L. Cowan B.J. Graham Conceitos de Física Moderna (McGraw-Hill) Arthur Beiser. Complementar Física Moderna (Guanabara Dois) Paul A. Tipler. Física Moderna (Saunders College Publishing) Serway, Moses e Moyer

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Física Estatística CD231 Aulas Teóricas: 06/96 horas Aulas Práticas: --- Estágio: ---

II – Ementa Equilíbrio Térmico. Conceitos de Probabilidades. Descrição Estatística de sistema de partículas. Interação Térmica. Distribuição Canônica. Leis da Termodinâmica. Máquinas Térmicas e Processos de Transporte. III - Descrição do Conteúdo Equilíbrio em sistemas macroscópicos. Flutuações em equilíbrio, irreversibilidade, temperatura e calor, grandezas típicas, aplicações. Conceitos básicos de probabilidade-conjunto estático, relações elementares entre probabilidades, aplicações. Descrição estatística dos sistemas de partículas especificações do estado de um sistema, conjunto estatístico, postulados básicos, número de estados acessíveis a um sistema macroscópico, interação entre sistemas, aplicações, interação térmica entre sistemas macroscópicos-distribuição de energia entre sistemas em equilíbrio, aproximação ao equilíbrio térmico, temperatura, pequenas transferências de calor paramagnetismo, energia e pressão médias de um gás ideal, aplicações. Teoria microscópica e medidas macroscópicas-temperatura absoluta e sua determinação, trabalho, energia interna e calor, capacidade calorífica, entropia, parâmetros intensivos e extensivos, aplicações. Distribuição canônica-aproximação clássica, distribuição de Maxwell-Boltzman, equipartição de energia, calor específico dos sólidos, estatísticas quânticas , aplicações. Termodinâmica-dependência do número de estados sobre os parâmetros externos, relações gerais, relações gerais válidas no equilíbrio, princípios da termodinâmica, condições de equilíbrio, equilíbrio entre duas fases, máquinas térmicas, aplicações. Teoria cinética elementar dos processos de transporte-caminho livre médio, viscosidade, condutividade térmica, auto-difusão, condutividade elétrica, aplicações. IV - Bibliografia

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Básica Complementar

I – Identificação Centro

Ciências Departamento

Física Disciplina Código Carga Horária

(h/semana-h/semestre) Introdução á Mecânica Quântica II CD264

Aulas Teóricas: 06/96 horas Aulas Práticas: --- Estágio: ---

II – Ementa Momentum angular. Spin. Adição de momentum angular. Teoria da Pertubação. Método variacional. Partículas Idênticas. Orbitais moleculares. Teoria de Espalhamento. III - Descrição do Conteúdo Momentum angular. Operadores de levantamento e abaixamento do momentum angular. Espectro do momentum angular. Valores semi-inteiros no n0 quântico j. Experiência de Stern-Gerlach. Spin. Espinores. Momentum angular como gerador das rotações. Casos simples de adição de momentum angular. Espinores esféricos de Pauli. Momentum magnético orbital e intrinseco. Efeito Zeeman. Interação spin-ôrbita. Representação de Heisemberg e representação matricial. Teoria de pertubação independente do tempo e aplicações. Soluções aproximadas pelo método variacional. Aproximação do /born Partículas idênticas bosons e fermions. Principio de exclusão de Pauli. Átomo de hélio. IV - Bibliografia Básica:


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Mecânica Analítica Aulas Teóricas: 04/64 horas Aulas Práticas: --- Estágio: ---

II – Ementa Resumo da mecânica newtoniana para um sistema de partículas. Formalismo Lagrangeano. Simetrias e leis de conservação. Formalismo Hamiltoniano. Transformações Canônicas. Teoria de Hamilton –Jacobi. III – Descrição do Conteúdo RESUMO DA MECÂNICA NEWTONIANA: Princípios da Dinâmica (Leis de Newton). Trabalho e Energia. Sistemas de Partículas. FORMULAÇÃO LAGRANGIANA DA MECÂNICA: Vínculos Holonômicos e Não-Holonômicos. Coordenadas Generalizadas - Equações de Lagrange. Princípio de Hamilton. Exemplos: partícula vinculada à superfície de uma esfera; movimento sob força central; sistemas de coordenadas móveis; partícula em um campo eletromagnético. SIMETRIAS E CONSERVAÇÃO: Constantes de Movimento. Transformações, Simetrias e Leis de Conservação: o teorema de Noether. Invariância Galileana. Exemplos: constantes de movimento, simetrias e coordenadas cíclicas; transformação dependente de t para o OHS; o problema de Kepler; teorema de Noether. A FORMULAÇÃO HAMILTONIANA DA MECÂNICA: Transformação de Legendre. Espaço de Fase e Equações Canônicas. Os Parentêsis de Poisson. O Teorema dos Parentêsis de Poisson. Transformações Canônicas. O Teorema das Transformações Canônicas. Exemplos: dois Hamiltonianos especiais (partículas em um campo central e em um campo eletromagnético); pequenas vibrações na formulação Hamiltoniana; parêntesis de Poisson do momento angular; princípio variacional; transformações canônicas sucessivas. A Equação de Hamilton-Jacobi: exemplos: Oscilador Harmônico e problema de Kepler. IV – Bibliografia

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Básica: H. Goldstein, Classical Mechanics, 2a edição (Addison-Wesley, Reading, 1981). Complementar: J. V. José e E. Saletan, Classical Mechanics (Cambridge, 1998). L. Landau e E. Lifshitz, Mecânica (Mir, Moscou, 1978). I. Percival e D. Richards, Introduction to Dynamics (Cambridge, 1982). F. Scheck, Mechanics (Springer, New York, 1996).

Este projeto foi aprovado pelo Colegiado da Coordenação de Graduação

em reunião realizada no dia 7 de junho de 2004, e pelo Colegiado do Departamento

de Física e no Conselho de Centro do Centro de Ciências em reuniões realizadas

ambas no dia 18 de junho de 2004.

Fortaleza, 9 de dezembro de 2004.

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ANEXO

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FLUXOGRAMA DAS DISCIPLINAS OBRIGATÓRIAS

BACHARELADO EM FÍSICA

UFC

74

1º Semestre

2º Semestre

3º Semestre

5º Semestre

6º Semestre

7º Semestre

8º Semestre

4º Semestre

Introd. à Física (Código)

96h

Física I (Código)

144h

Física II (Código)

144h

Mec. Teórica II (CD283)

64h

Int. à Mec. Quântica I (CD262)

Int. à Mec. Quântica II

(CD264)

Monografia (Código)

64h

Int. à Mec. Teórica I (CD282)

Calç. Dif. Int. I (CB534)

96h

Calç. Dif. Int. II (CB535)

96h

Calç. Dif. Int. III (CB536)

96h

Física Matem. II (Código)

96h

Física Matem. III (Código)

96h

Fís. Estatística (CD231)

96h

Área de Pesq. (Código)

96h

Física Matem. I (Código)

96h

Geomet. Analít. (CB566)

96h

Álgebra Linear (CB589)

64h

Termodinâmica (CD219)

64h

Fís. Mod. 144h

Física Contemp. (Código)

64h

Mecânica Analít. (Código)

64h

Optativa (Código)

96h

Física III (Código)

144h

Física Exp. (Código)

48h

Fund. de Prog. (CK030)

64h

Eletromag. I (CD224)

96h

Eletromag. II (CD225)

96h

Optativa (Código)

96h

Optativa Geral (Código)

96h

Ótica (Código)

112h

Introd. à Quím. (Código)

96h

75

1º Semestre

2º Semestre

3º Semestre

5º Semestre

6º Semestre

7º Semestre

8º Semestre

4º Semestre

432h

368h

304h

400h

352

352h

352h

448h

Documents

UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE CIÊNCIAS ......Fortaleza-Ce Dezembro de 2004 . 2 ... social e a compreensão crítica da Ciência, como fenômeno cultural e histórico. 6