FÍSICA IV

Esta é a página das disciplinas FÍSICA IV - FÍSICA GERAL e EXPERIMENTAL XXI do IF-UFF. Atende aos cursos de Graduação em Ciências Exatas e Engenharias da UFF. Você pode buscar a informação desejada clicando no link pertinente, disponível no índice lateral (à direita). Neste período estão sendo oferecidas duas turmas desta disciplina.

Informações adicionais específicas de cada turma poderão ser encontradas aqui neste site na seção relativa ao seu professor.

Dúvidas, comentários e reclamações referentes a disciplina podem ser encaminhadas para: Prof. Lucas → lsigaud@if.uff.br.

• Cronograma

• Avaliação
• Conteúdo e Bibliografia (Agora incluindo capítulos do livro Halliday, Resnick & Walker!)
• Listas de Exercícios
• Monitoria

Objetivos gerais da disciplina

A disciplina básica Física IV se destina a cumprir papeis complementares e igualmente indispensáveis na formação de cientistas, engenheiros e professores, os quais promovem o avanço do conhecimento científico, utilizam esse conhecimento para o desenvolvimento tecnológico e preparam as pessoas para viverem com desenvoltura e discernimento em ambientes cada vez mais impregnados de tecnologia e de novas descobertas. O cumprimento destes papeis constitui parte vital da formação de pessoal capacitado ao enfrentamento dos desafios profissionais e do processo civilizatório contemporâneo, que tem como paradigmas centrais a democracia e a participação da sociedade na solução de grandes dilemas como os relacionados à medicina convencional, às questões nucleares e a modificação do clima e dos ecossistemas.

Objetivos específicos da disciplina

A ideia neste curso é estudar as principais descobertas realizadas no campo da Física que ocorreram no início do século XX, as quais romperam com os alicerces da mecânica de Newton e eletromagnetismo de Maxwell, pilares da chamada Física Clássica. O conteúdo abordado neste curso mostra uma nova (do início dos anos de 1900) e profunda compreensão sobre o universo no seu nível mais fundamental. Estudaremos:

• A Teoria da relatividade de Einstein que revisitou conceitos fundamentais sobre o espaço e tempo, base para o funcionamento do Sistema de Posicionamento Global (GPS, na sigla em inglês). Nosso estudo terminará na, provavelmente mais famosa equação da Física: E=mc², obtida por Einstein.

• Experimentos que revelaram que a distinção clássica entre ondas e partículas é inexistente no mundo atômico e suas explicações formais baseadas em uma nova teoria da luz e da matéria - a Física Quântica.

• Aplicações tecnológicas das teorias da relatividade e física quântica como a Energia Nuclear (aplicadas na geração de energia e em aplicações da medicina convencional) e a Física dos Semicondutores.

As duas teorias compõem a base da física praticada atualmente e já causam impacto significativo na engenharia do século XXI.

A teoria completa da física quântica, desenvolvida nos anos de 1920, descreve as partículas atômicas em termos do conceito de função de onda. Nossa tarefa será estudar as referidas funções de onda, abordando as leis que as governam, e relacionando com os resultados experimentais. O estudo da física quântica será complementado com uma introdução às Físicas Atômica, Nuclear e dos Sistemas Semicondutores. Novas grandezas físicas (descobertas e explicadas somente no contexto da física quântica) como o tunelamento quântico, presente em dispositivos semicondutores como os transistores, e o decaimento radioativo, entre outras, e suas aplicações também serão estudas aqui nesta disciplina.

Como você pode ver, estudaremos muitas coisas interessantes com grande utilidade na sua formação básica. A expectativa nesta disciplina é de desenvolvimento de habilidades conceituais e de estudo das teorias e abordagens mais recentes da física, indispensáveis à carreira de qualquer profissional da área tecnológica de conhecimento.

Observações

Estudante, observamos que esta disciplina exigirá bastante empenho da sua parte. Trata-se de um curso extenso que requer a utilização de conceitos importantes que você já estudou nos cursos anteriores da matemática (Cálculo e Álgebra) e da física. Veja uma lista completa de exercícios sugeridos na seção Listas de Exercícios Sugeridos. Confira também na seção Avaliação as informações a respeito das provas e outras formas de avaliação.