Plano de ensino de FE2 Computação (2012)

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE SÃO PAULO Centro de Ciências Exatas e Tecnologia Faculdade de Matemática, Física e Tecnologia

PLANO DE ENSINO DE DISCIPLINA CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO 1º/2012 Disciplina Código :

Física Experimental 2

Carga Horária Semanal : Carga Horária Semestral:

04 aulas

Coordenadora:

Profa. Marisa Almeida Cavalcante

08571 68 horas

OBJETIVOS GERAIS: 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.

ESPECÍFICOS: 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.

PROCEDIMENTOS DE ENSINO 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

RECURSOS NECESSÁRIOS 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: secexatast@pucsp.br

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INSTRUMENTOS E CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO A média final será calculada segundo os critérios Computação:

aprovados para o curso de

MF = {[ (N1+ N2)/2] x (0.8+0.04 A)} , N1 = (2 P1 + A1)/3 (média parcial do 1o. bim) ;

Ciência da

onde:

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 dividida 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 7 deles são obrigatrios os outros dois roteiros poderão ser escolhidos pelos alunos.



Os relatorios podem ser entregues por uma equipe contendo máximo 5 estudantes.Para o cálculo da média, será descartada a menor nota entre as atividades acima.

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.

EMENTA 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: secexatast@pucsp.br

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Estudar os princípios e aplicações de circuitos de corrente alternada. Noções básicas de circuitos lógicos.

CONTEÚDO PROGRAMÁTICO TEORIA 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 LABORATÓRIO 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

BIBLIOGRAFIA Básica Halliday, Resnick, Walker, Fundamentos de Física - Eletromagnetismo, LTC, 7a. ed., 2007 Sears e Zemansky, Young & Freedman, Física III, Pearson/Addison Wesley, 10 a. 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..

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G.R.E.F., Física III - Eletromagnetismo, EDUSP, 3a. ed.,1998 Tooley, M., Electronic Circuits Student Handbook, Butterworth-Heinemann, 1995 Fishbane, Gasiorowicz, Thornton, Physics for Scientists and Enginneers, Prentice Hall, 2 a. 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

CRONOGRAMA

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 – Para a compreensão de funcionamento básico do Arduino para o desenvolvimento dos projetos. Medidas elétricas com o Arduino

---

13/02

Oficina Arduino – Para a compreensão de funcionamento básico do Arduino para o desenvolvimento dos projetos. Medidas elétricas com o Arduino

R1

14/02

Oficina Arduino – Para a compreensão de funcionamento básico do Arduino para o desenvolvimento dos projetos. Medidas elétricas com o Arduino

R2

20/02

Carnaval

21/02

Carnaval

27/02

Oficina Arduino – Para a compreensão de funcionamento básico do Arduino para o desenvolvimento dos projetos. Medidas elétricas com o Arduino

R3

28/02

Oficina Arduino – Para a compreensão de funcionamento básico do Arduino para o desenvolvimento dos projetos. Medidas elétricas com o Arduino Definindo campo elétrico downloads dos roteiros disponivel em http://fisicacomputacaopucsp.blogspot.com/p/roteiros-downloads.html Roteiro R5 Definindo campo magnetico. Lei de Faraday e Lei de Lenz com simuladores http://fisicacomputacaopucsp.blogspot.com/p/roteirosdownloads.html - Roteiro R6

R4

05/03

06/03 12/03

13/03

Obrigatório R5 Obrigatório R6

Queda de um imã através da entrada de microfone. Lei de Lenz e Lei de Faraday http://fisicacomputacaopucsp.blogspot.com/p/roteirosdownloads.html - Roteiro R7

R7 Obrigatório

Raios Catódicos e a descoberta do elétron: Demonstração experimental

R8

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e uso de simuladores – Experimento de Lenard Simulador disponível em http://fisicacomputacaopucsp.blogspot.com/2010/02/simulacao-desviode-particulas.html Roteiro R8 desenvolvido disponível em http://fisicacomputacaopucsp.blogspot.com/p/roteiros-downloads.html 20/03

Congresso

21/03

Congresso

26/03

Medida de tensão e freqüência de sinais usando o osciloscópio digital roteiro R6 disponível em – Introdução ao uso de osciloscópio http://fisicacomputacaopucsp.blogspot.com/p/roteiros-downloads.html

27/03

Apresentação Inicial do projeto

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

R9

Projetos R10

Roteiro R10 desenvolvido disponível em http://fisicacomputacaopucsp.blogspot.com/p/roteiros-downloads.html 03/04

Exercícios sobre Fasores – determinação da equação de fasores e determinação de fases iniciais

---

Nota de Blog 09/04

Medida de tensão com o osciloscópio - Tensão eficaz – Definição e construção do gráfico Vpp versus Tensão eficaz (VRMS) –

R11

Roteiro 11 desenvolvido disponível em http://fisicacomputacaopucsp.blogspot.com/p/roteiros-downloads.html 10/04

Carga e descarga em capacitores usando o Arduino. Roteiro R9b disponível em http://fisicacomputacaopucsp.blogspot.com/p/roteirosdownloads.html

16/04

Carga e descarga em capacitores usando o Arduino. Roteiro R9b disponível em http://fisicacomputacaopucsp.blogspot.com/p/roteirosdownloads.html (continuação)

17/04

Revisão para a prova P1 - Resolução lista de exercícios

R12 Obrigatório --

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 R10 disponível em http://fisicacomputacaopucsp.blogspot.com/p/roteiros-downloads.html

30/04

Recesso acadêmico

01/05

Recesso acadêmico

07/05

Correção P1 - Continuação- Filtro passa-alta e passa baixa com circuito RC serie . Equações fasoriais dos sinais em cada componente. Roteiro R10 disponível em http://fisicacomputacaopucsp.blogspot.com/p/roteirosdownloads.html .

R13 Obrigatório

R14

Nota de Blog 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: secexatast@pucsp.br

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08/05

Oficina Arduino para dúvidas sobre os projetos em andamento

14/05

Estudo da reatância indutiva e sua dependência com a freqüência.

Equações fasoriais de cada componente. Roteiro R15 disponível em http://fisicacomputacaopucsp.blogspot.com/p/roteiros-downloads.html

R15

15/05

Determinação da Impedância em circuitos AC. Roteiro R16 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

22/05

Apresentação dos projetos - Etapa intermediária.

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)

Projeto

Obrigatório Projeto R18

Roteiro R18 disponível em http://fisicacomputacaopucsp.blogspot.com/p/roteiros-downloads.html 29/05

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 R18 disponível em http://fisicacomputacaopucsp.blogspot.com/p/roteiros-downloads.html

04/06

05/06

Estudo de fototransitores e verificação do código de controles remoto.

Construção de um alarme ótico utilizando Portas Lógicas. Roteiro R19 disponível em http://fisicacomputacaopucsp.blogspot.com/p/roteirosdownloads.html Determinação do tempo de propagação em portas lógicas e

R19 Obrigatório

R20

Roteiro desenvolvido R16 disponível em http://fisicacomputacaopucsp.blogspot.com/p/roteiros-downloads.html Entrega dos pôsteres, artigo Nota de Blog 11/06

Apresentação Final dos projetos - Prova P2

Projeto

12/06

Apresentação Final dos projetos – Prova P2

Projeto

18/06

Prova PS

19/06

Correção da PS

25/06

Fechamento de Notas e entrega de pendências

26/06

Fechamento do semestre

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