Plano de Ensino de FE2 computação - 2012
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Rua Marquês de Paranaguá, 111 – Consolação – São Paulo – SP – 01303-050 – tel (55-11) 3124.7212 – fax (55-11) 3124.7213 http://www.pucsp.br/cce – e-mail: [email protected]
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE SÃO PAULO Centro de Ciências Exatas e Tecnologia
Faculdade de Matemática, Física e Tecnologia
PPLLAANNOO DDEE EENNSSIINNOO DDEE DDIISSCCIIPPLLIINNAA CCIIÊÊNNCCIIAA DDAA CCOOMMPPUUTTAAÇÇÃÃOO
11ºº//22001122
DDiisscciipplliinnaa
CCóóddiiggoo ::
CCaarrggaa HHoorráárriiaa SSeemmaannaall ::
CCaarrggaa HHoorráárriiaa SSeemmeessttrraall::
CCoooorrddeennaaddoorraa::
Física Experimental 2
08571
04 aulas
68 horas
Profa. Marisa Almeida Cavalcante
OOBBJJEETTIIVVOOSS GGEERRAAIISS: Adquirir conceitos básicos de tecnologia digital; desenvolver capacidade crítica de observação de processos físicos e sua interligação com a área de ciência da computação; compreender os princípios básicos envolvidos na conversão analógico-digital de sinais. EESSPPEECCÍÍFFIICCOOSS:: Aprender os princípios de funcionamento dos osciloscópios analógico e digital e aprender a manuseá-los para medidas de grandezas físicas; aprender noções básicas de conversores analógico-digitais; estudar algumas aplicações de circuitos lógicos.
PPRROOCCEEDDIIMMEENNTTOOSS DDEE EENNSSIINNOO
O curso será desenvolvido principalmente por meio de:
aulas expositivas;
atividades experimentais em laboratório;
entrega de relatórios sobre o trabalho experimental;
resolução de listas de exercícios em classe e extra-classe;
estudo de bibliografia específica.
Alem disso os alunos desenvolverão projetos envolvendo o micro-controlador Arduino
RREECCUURRSSOOSS NNEECCEESSSSÁÁRRIIOOSS Laboratórios de física com as respectivas montagens experimentais. Materiais para demonstração. Sala de aula com recursos audio-visuais. Acervo da biblioteca para pesquisa e estudo.
Rua Marquês de Paranaguá, 111 – Consolação – São Paulo – SP – 01303-050 – tel (55-11) 3124.7212 – fax (55-11) 3124.7213 http://www.pucsp.br/cce – e-mail: [email protected]
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Faculdade de Matemática, Física e Tecnologia
IINNSSTTRRUUMMEENNTTOOSS EE CCRRIITTÉÉRRIIOOSS DDEE AAVVAALLIIAAÇÇÃÃOO
A média final será calculada segundo os critérios aprovados para o curso de Ciência da Computação:
MF = {[ (N1+ N2)/2] x (0.8+0.04 A)} , onde:
N1 = (2 P1 + A1)/3 (média parcial do 1o. bim) ; N2 = (2 P2 + A2)/3 (média parcial do 2o. bim)
P1 = prova P1 (1o. bim) ; P2 = Nota atribuida ao projeto-discriminando a participação de cada aluno
A nota para o projeto será dividada em Notas para postagens no blog, notas de apresentação (AP1, AP2 e AP3 ) , nota para o Poster e Nota para o Artigo.
A = média das atividades do 1o. bim; A2 = média das atividades do 2o. bim
A = ( A1 + A2)/2 = média das atividades
Será aprovado o aluno que obtiver média final igual ou superior a 5.0 e freqüência mínima de 75%, considerando 17 semanas letivas.
As provas referentes à parte experimental serão realizadas na bancada do laboratório, individualmente.
A prova substitutiva PS substituirá a menor nota entre P1 e P2 e abrangerá toda a matéria do semestre.
Observações importantes:
A média de atividades, para cada bimestre, será calculada considerando-se:
as notas dos relatórios (individual e/ou em grupo) referente às experiências. [Não serão aceitos relatórios de alunos que não comparecerem às aulas de laboratório.];
as notas referentes à resolução das listas de exercícios (individuais e/ou em grupo);
A media de atividades será calculada sobre 9 relatorios, dos quais 6 deles são obrigatorios os outros tres roteiros poderão ser escolhidos pelos alunos.
Os relatorios podem ser entregues por uma equipe contendo máximo 5 estudantes.
O professor, sempre que julgar necessário, poderá examinar o aluno individualmente em relação aos procedimentos adotados em laboratório, atribuindo-lhe nota individual que será somada à do relatório.
EEMMEENNTTAA
Estudar os princípios e aplicações de circuitos de corrente alternada. Noções básicas de circuitos lógicos.
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CCOONNTTEEÚÚDDOO PPRROOGGRRAAMMÁÁTTIICCOO
TTEEOORRIIAA
1. Natureza dos Campos Eletricos e Campo Magneticos. Equaçoes de Mawell. Movimento de partículas carregadas em campos elétrico e magnético aplicação: o tubo de raios catódicos (TRC)
2. Noções sobre conversores analógico-digitais
3. Circuitos de corrente alternada:
período, frequência, fase, amplitude, comprimento de onda
4. Circuitos de corrente alternada aplicação: filtro RC
5. Propagação de ondas eletromagnéticas e transmissão de informação
6. Circuitos lógicos
LLAABBOORRAATTÓÓRRIIOO
Introdução ao uso do Arduino
Introdução ao uso do osciloscópio digital
medidas de tensões CC e CA
Circuitos de Corrente Alternada
Aplicacão 1 : frequência, comprimento de onda, tensão efetiva (osciloscópio digital)
Aplicação 2: cálculo de defasagens usando figuras de Lissajous - (osciloscópio digital)
Filtro RC e Filtro RLC
Estudo de transistores como "chave"
Circuitos lógicos
Portas lógicas
BBIIBBLLIIOOGGRRAAFFIIAA
Básica
Halliday, Resnick, Walker, Fundamentos de Física - Eletromagnetismo, LTC, 7a. ed., 2007
Sears e Zemansky, Young & Freedman, Física III, Pearson/Addison Wesley, 10a. ed., 2004
Torres, G., Fundamentos de Eletrônica, Axcel Books do Brasil, 2002
Complementar
http://fisicacomputacaopucsp.blogspot.com/ - Blog da disciplina em que todo o material será disponibilizado, tais como; apresentaçoes, vídeos, simuladores, roteiros, etc..
G.R.E.F., Física III - Eletromagnetismo, EDUSP, 3a. ed.,1998
Tooley, M., Electronic Circuits Student Handbook, Butterworth-Heinemann, 1995
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Fishbane, Gasiorowicz, Thornton, Physics for Scientists and Enginneers, Prentice Hall, 2a. ed. extended, 1996
Benson, H., University Physics, John Wiley & Sons, revised ed., 1996
http://labduino.blogspot.com/: Blog uso do Arduino no Ensino de Ciencias
http://arduino.cc/ : Site do Arduino
http://processing.org/: Site da linguagem de programação gráfica Processing
CCRROONNOOGGRRAAMMAA
Dia Tópicos atividade
06/02 Apresentação do programa e definição de projetos com o Arduíno. Criação dos blogs de cada equipe para acompanhamento do projeto
07/02 Oficina Arduino - Oficina em que os alunos puderam trazer suas montagens e duvidas tanto nas montagens físicas quanto na elaboração dos softwares, pois havia a presença de professores do curso de Ciência da Computação
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13/02 Oficina Arduino - Oficina em que os alunos puderam trazer suas montagens e duvidas tanto nas montagens físicas quanto na elaboração dos softwares, pois havia a presença de professores do curso de Ciência da Computação
R1
14/02 Oficina Arduino - Oficina em que os alunos puderam trazer suas montagens e duvidas tanto nas montagens físicas quanto na elaboração dos softwares, pois havia a presença de professores do curso de Ciência da Computação
R2
20/02 Carnaval
21/02 Carnaval
2702 Oficina Arduino - Oficina em que os alunos puderam trazer suas montagens e duvidas tanto nas montagens físicas quanto na elaboração dos softwares, pois havia a presença de professores do curso de Ciência da Computação
R3
Obrigatório
28/02 Oficina Arduino - Oficina em que os alunos puderam trazer suas montagens e duvidas tanto nas montagens físicas quanto na elaboração dos softwares, pois havia a presença de professores do curso de Ciência da Computação
R4
05/03 Definindo campo elétrico downloads dos roteiros disponivel em http://fisicacomputacaopucsp.blogspot.com/p/roteiros-downloads.html
Roteiro R5
R5
Obrigatório
06/03 Definindo campo magnetico. Lei de Faraday e Lei de Lenz com simuladores http://fisicacomputacaopucsp.blogspot.com/p/roteiros-downloads.html - Roteiro R6
R6
12/03 Queda de um imã através da entrada de microfone. Lei de Lenz e Lei de Faraday http://fisicacomputacaopucsp.blogspot.com/p/roteiros-
R7
Obrigatório
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downloads.html - Roteiro R7
13/03 Raios Catódicos e a descoberta do elétron: Demonstração experimental e uso de simuladores – Experimento de Lenard
Simulador disponível em http://fisicacomputacaopucsp.blogspot.com/2010/02/simulacao-desvio-de-particulas.html
Roteiro R8 desenvolvido disponível em http://fisicacomputacaopucsp.blogspot.com/p/roteiros-downloads.html
R8
19/03 Congresso
20/03 Congresso
26/03 Medida de tensão e freqüência de sinais usando o osciloscópio digital roteiro R9 disponível em – Introdução ao uso de osciloscópio http://fisicacomputacaopucsp.blogspot.com/p/roteiros-downloads.html
R9
27/03 Apresentação Inicial do projeto Projetos
02/04 Introdução a Corrente Alternada – Noções sobre fasores definição de freqüência e amplitude de um sinal AC – Utilização de simuladores e observação de sinais no osciloscópio digital
Roteiro R10 desenvolvido disponível em http://fisicacomputacaopucsp.blogspot.com/p/roteiros-downloads.html
R10
03/04 Exercícios sobre Fasores – determinação da equação de fasores e determinação de fases iniciais
Nota para Blog
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09/04 Medida de tensão com o osciloscópio - Tensão eficaz – Definição e construção do gráfico Vpp versus Tensão eficaz (VRMS) –
Roteiro 11 desenvolvido disponível em http://fisicacomputacaopucsp.blogspot.com/p/roteiros-downloads.html
R11
10/04 Carga e descarga em capacitores usando o Arduino. Roteiro R12 disponível em http://fisicacomputacaopucsp.blogspot.com/p/roteiros-downloads.html
R12
Obrigatório
16/04 Carga e descarga em capacitores usando o Arduino. Roteiro R12 disponível em http://fisicacomputacaopucsp.blogspot.com/p/roteiros-downloads.html (continuação)
--
17/04 Revisão para a prova P1 - Resolução lista de exercícios
Lista de exercícios resolvida nesta aula disponível em http://fisicacomputacaopucsp.blogspot.com/p/roteiros-downloads.html
23/04 Prova P1
24/04 Filtro passa-alta e passa baixa com circuito RC serie . Estudo da reatância capacitiva e sua dependência com a freqüência. Equações fasoriais dos sinais em cada componente. Roteiro R13 disponível em http://fisicacomputacaopucsp.blogspot.com/p/roteiros-downloads.html
R13
Obrigatório
30/04 Recesso acadêmico
01/05 Recesso acadêmico
07/05 Correção P1 - Continuação- Filtro passa-alta e passa baixa com circuito R14
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Faculdade de Matemática, Física e Tecnologia
RC serie . Estudo da reatância capacitiva e sua dependência com a freqüência. Equações fasoriais dos sinais em cada componente. Roteiro R14 disponível em http://fisicacomputacaopucsp.blogspot.com/p/roteiros-downloads.html
Nota para Blog
08/05 Oficina Arduino para dúvidas sobre os projetos em andamento Projeto
14/05 Estudo da reatância indutiva e sua dependência com a freqüência. Equações fasoriais de cada componente. Roteiro R11 disponível em http://fisicacomputacaopucsp.blogspot.com/p/roteiros-downloads.html
R15
15/05 Determinação da Impedância em circuitos AC. Roteiro R12 disponível em http://fisicacomputacaopucsp.blogspot.com/p/roteiros-downloads.html
R16
21/05 Estudo de circuitos RLC serie e ressonância http://fisicacomputacaopucsp.blogspot.com/p/roteiros-downloads.html
R17
Obrigatório
22/05 Apresentação dos projetos - Etapa intermediária. Projeto
28/05 Familiarização com a placa didática com protoboard. Introdução a portas lógicas observação de sinais de entrada e saída com osciloscópio digital . Obtenção a equação booleana para cada porta lógica (NOT, AND, OR, NAND E NOR)
Roteiro R16 disponível em http://fisicacomputacaopucsp.blogspot.com/p/roteiros-downloads.html
R16
29/05 Estudo de fototransitores e verificação do código de controles remoto. Construção de um alarme ótico utilizando Portas Lógicas. Roteiro R17 disponível em http://fisicacomputacaopucsp.blogspot.com/p/roteiros-downloads.html
R17
04/06 Determinação do tempo de propagação em portas lógicas e
Roteiro desenvolvido R18 disponível em
http://fisicacomputacaopucsp.blogspot.com/p/roteiros-downloads.html
R18
05/06 Entrega dos artigos e pôsteres do projeto
Nota para Blog
11/06 Apresentação Final dos projetos - Prova P2 Projeto
12/06 Apresentação Final dos projetos – Prova P2 Projeto
18/06 Duvidas para a PS
19/06 Prova PS
25/06 Fechamento de Notas e entrega de pendências
26/06 Fechamento do semestre