MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
PLANO DE ENSINO

Identificação

Disciplina: Introdução à Relatividade e Física Nuclear
Curso: GRADUAÇÃO EM FÍSICA, LICENCIATURA - PRESENCIAL/CAMPUS ARAGUAIA
Nível: Graduação
Código: 112600049   Período: 20221   Turma: FIP
Unidade Ofertante: Instituto de Ciências Exatas e da Terra
Carga Horária Teórica: 64 horas   Carga Horária Prática: 0 horas   Carga Horária Total: 64 horas
Tipo de Disciplina: OBRIGATÓRIO
Professor: ADELLANE ARAUJO SOUSA

Status: Homologado

Ementa

Relatividade restrita: os postulados, eventos e simultaneidade, transformação de Lorentz e o Efeito Doppler. Partículas: Léptons e Quarks, Hádrons – Bárions e Mésons, Interações e decaimentos e a História do Universo. Física nuclear: Os nuclídeos, trocas massa-energia, força nuclear, decaimento radioativo, dosagem e modelos nucleares.

Justificativa

A disciplina de Introdução à Relatividade e Física Nuclear faz parte do projeto pedagógico do curso de Licenciatura em Física do Campus do Araguaia e explora um dos campos da Física Moderna e Contemporânea que compreende a Física desde o início do século XX até os dias atuais. Essa disciplina está de acordo com os Pareceres CNE/CES 1.304/2001 e a Resolução CNE/CES Nº 9/2002 que estabelecem as Diretrizes Curriculares para os cursos de Bacharelado e Licenciatura em Física. O tópico sobre relatividade também conhecido como Teoria da Relatividade de Albert Einstein é na verdade composto por duas teorias: a Teoria da Relatividade Restrita de 1905 e a Teoria Geral da Relatividade de 1916. A relatividade restrita ou especial estuda a dinâmica de corpos em alta velocidade (próximos à velocidade da luz) e apresenta novas noções de espaço e tempo (dilatação e contração) do ponto de vista de observadores em sistemas de referenciais inerciais. A teoria tem aplicações na construção de relógios atômicos, Sistemas de Posicionamento Global (GPS), aceleradores de partículas etc. O estudo do núcleo e partículas elementares é um campo natural de aplicação de conceitos e dos princípios da física quântica na estrutura de átomos e moléculas e estudadas de maneira introdutória na disciplina Óptica e Física Moderna. Nesse campo, as leis de conservação da energia, momento e momento angular vistas na disciplina de mecânica são estendidas ao estudo do núcleo e partículas. As aplicações da física nuclear propiciaram o desenvolvimento de reatores nucleares para geração de energia elétrica e mecanismo de combate à doenças como o câncer. A construção e operação de aceleradores de partículas levaram “know how” às indústrias e empresas participantes propiciando repasse de tecnologia às mesmas para o desenvolvimento de novos produtos.

Objetivo Geral

Levar os alunos à compreenderem os conceitos, leis e modelos na relatividade restrita, núcleo atômico e partículas elementares.

Objetivos Específicos

- Compreender os postulados básicos da relatividade restrita e a nova noção de conceito de espaço-tempo e suas consequências na mecânica.
- Estudar o núcleo atômico através dos decaimentos radioativos, as energias envolvidas nesses processos e suas medidas.
- Compreender as partículas elementares, suas classificações, leis de conservação envolvidas e sua aplicação na descrição da estrutura da matéria através do modelo dos quarks.

Conteudo Programático

Tópico / Subtópico

Metodologia

- Revisão e fixação do conteúdo das componentes do programa de ensino através de resolução de lista de exercícios. Essas listas de exercícios serão repassadas aos alunos através de e-mail e AVA.
- A interação aluno-professor além daquela programada em sala de aula, também se dará através de um horário para o atendimento presencial aos alunos, disponível no AVA. Para os alunos impedidos de participar presencialmente no horário de atendimento, diversos recursos virtuais como encontros "online" do google meet poderão ser usados.
- Apresentação de vídeos educativos disponibilizados na plataforma AVA.
- Resolução das avaliações escritas para uma melhor fixação do aprendizado por meios de recursos virtuais como o google meet.
- Atividade Experimental taxa de contagem de radiação:
Durante as aulas referentes aos tópicos de física nuclear será realizado um experimento com o contador Geiger-Muller do laboratório de física para comparar a taxa de contagem radioativa do meio ambiente e de uma amostra de areia monazítica e outras fontes como adubo químico.
- Atividade de Simulação Computacional:
Apresentação e uso de "applets" sobre decaimento radioativo alfa, beta e gama.

Avaliação

Serão aplicadas 03 (três) avaliações escritas, sem consulta, ao longo do semestre do curso: P1, P2 e P3. A avaliação P1 versará sobre o conteúdo programático de relatividade restrita. A avaliação P2 versará sobre o conteúdo programático sobre o núcleo do átomo e a avaliação P3 versará sobre o conteúdo programático de energia nuclear. Cada avaliação terá a duração de 100 minutos. Como forma de recuperação, os alunos que receberem nota abaixo de 5,0 terão direito a uma avaliação substitutiva e facultativa desde que tenham 75% de participação nas aulas, de acordo com as listas de frequências, nas datas das avaliações. Essa avaliação substitutiva também será facultativa para aqueles que receberem nota acima de 5,0. Essas avaliações deverão ser realizadas em dias e horários combinados com os alunos. Para cada avaliação, os alunos deverão entregar uma lista de Exercícios L1, L2 e L3, respectivamente. Então teremos uma média das avaliações escritas P =(P1+P2+P3)/3 e das Listas L=(L1+L2+L3)/3. Ao final, a média MF será a média ponderada:
MF=0,7*P+0,3*L

Critério para Aprovação: MF : maior ou igual a 5,0.
Essas avaliações devem respeitar: RESOLUÇÃO CONSEPE N.” 63, DE 24 DE SETEMBRO DE 2018.
Decisões Específicas - Colegiado de Curso Referentes a Estágios e Trabalhos de Graduação.

Bibliografia

Básica

Referência Existe na Biblioteca

Complementar

Referência Existe na Biblioteca

Informações Adicionais

Horário de atendimento aos alunos: Quartas-feiras das 08:30 às 11:30 h.

Aprovação

Aprovado em reunião do Colegiado do Curso realizada em ___/___/_____.
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Coordenador(a) do Curso