Física I

Em Física I, escolhes um sistema, fixas as hipóteses e usas as equações do movimento para prever grandezas que podes medir. Uma bola lançada pode ser tratada como ponto material quando só interessa a trajetória; deixa de o ser quando a rotação interessa.

Precisas de vetores, derivadas e integrais das cadeiras anteriores. A separação de variáveis é objetivo desta cadeira e é ensinada na cinemática, por isso não precisas de a dominar antes de começar. Quando o cálculo travar, usa as páginas de AM1. Os exemplos usam unidades SI e $g=9{,}81\ \mathrm{m/s^2}$, salvo indicação em contrário.

Percurso

1. Cinemática: reconstruir movimentos, separar variáveis e distinguir aceleração tangencial de normal.
2. Leis de Newton: escolher um referencial, desenhar forças e resolver contactos, atrito e movimento circular.
3. Trabalho e energia: comparar estados, calcular trabalho e reconhecer equilíbrio e estabilidade.
4. Oscilações: determinar fase, energia, amortecimento e resposta a uma força periódica.
5. Centro de massa e momento linear: delimitar um sistema, calcular impulsos e resolver colisões.
6. Rotação: calcular torques e inércias, impor equilíbrio e resolver rolamento, roldanas e pêndulos físicos.
7. Medir oscilações: interpretar picos, período, decremento logarítmico, resíduos e incertezas de um ajuste experimental.

Os exercícios pedem cálculos e justificações, com resolução e pistas quando ajudam a escolher um passo. Tenta resolver antes de consultar a ajuda. A cheat sheet reúne fórmulas e condições depois de estudares as explicações.

Como resolver um problema

Escolhe o corpo ou conjunto de corpos e o intervalo de tempo. Desenha eixos e fixa sinais antes de escrever equações. Num problema de forças, representa apenas as forças que atuam nesse corpo. A força que esse corpo exerce noutro pertence a outro diagrama.

Num problema de conservação, escreve primeiro a condição. Momento linear conserva-se quando o impulso externo é nulo na direção usada. Energia mecânica conserva-se quando é nulo o trabalho das forças não incluídas no potencial. Repara que uma força pode existir sem fazer trabalho, como o atrito estático no rolamento ideal.

Substitui os números depois de obteres as relações. Confirma unidades, sinais e casos limite, por isso lê um resultado estranho como aviso do modelo. Uma normal negativa significa que o contacto suposto não pode existir. Uma energia cinética negativa significa que o estado não é acessível. Uma velocidade negativa apenas indica movimento contrário ao eixo escolhido.

Programa e avaliação em 2025/26

A base é a ficha preenchida de 2025/26, L.EIC008, comparada com as transparências de F. Salzedas datadas de 27 de maio de 2026. A ocorrência de 2026/27 já existe, mas, na consulta de 13 de outubro de 2026, ainda não apresenta programa nem regras de avaliação. Não se devem transportar automaticamente as regras anteriores para essa edição.

Em 2025/26, a ficha define $\mathrm{CF}=\min(0{,}4\max(\mathrm{AD},E_1)+0{,}6E_2+\mathrm{AF},20)$. AD é o teste individual, $E_1$ a parte do exame sobre essa matéria e $E_2$ a parte sobre a restante matéria. AF vale no máximo um valor e só se aplica quando há aprovação sem esse acréscimo. A ficha também distingue a assiduidade da primeira inscrição e a dos repetentes. Confirma sempre a edição aplicável e os avisos docentes antes de uma prova.

Fontes e limites

• Materiais da cadeira: transparências de F. Salzedas, coleção de problemas e lista das aulas TP de 2024/25. A coleção identifica problemas de Physics for Scientists and Engineers, 5.ª edição. Os exemplos e exercícios são próprios ou adaptações identificadas nos metadados dos conjuntos. As provas de 2022/23 ajudam a comparar tipos de problemas, sem definir a avaliação atual. Problemas históricos, como uma aceleração que depende da velocidade, continuam úteis quando treinam métodos presentes no percurso.
• Moodle de 2024/25: o arquivo da cadeira disponibiliza o relatório do estudo do oscilador amortecido com o acelerómetro de um smartphone. O relatório confirma esse ano. O guia experimental e o programa de tratamento de dados referido no relatório não constam dos ficheiros disponíveis; a página de medição ensina a análise física, sem substituir as instruções de submissão.
• Bibliografia indicada pela FEUP: Tipler e Mosca, Physics for Scientists and Engineers, ISBN 0-7167-4389-2; Young e Freedman, Sears and Zemansky’s University Physics with Modern Physics, ISBN 0-321-20469-7. Nussenzveig, Curso de Física Básica, volume 1, ISBN 85-212-0046-3, é complementar. Os textos integrais dessas edições não foram consultados nesta revisão.
• Apoio aberto: University Physics, volume 1, OpenStax, sobretudo capítulos 2 a 11 e 15, e Dinâmica e Sistemas Dinâmicos, Jaime E. Villate. A cópia local de Villate indica fevereiro de 2019 e ISBN 978-972-99396-1-7. A ligação aponta para a versão Web posterior. Este apoio histórico não define o programa nem a avaliação atuais.