CÁLCULO II RCN00020 – 2024-1

1 Informações Básicas

  • Início e Fim do Período: 18/03/2024 a 17/07/2024

  • Horário e sala: 2ª (14h às 16h) e 3ª (16h às 18h) – sala 06 – IHS (prédio alugado)
    confira no Quadro de Alocação de salas do IHS

  • Atendimento: Quintas-feiras das 16h-18h – sala 104 – IHS (prédio alugado) – Enviar email caso queira agendar outro horário.

  • Material a ser utilizado

  • Ementa: Busque por RCN00020 em quadro de horários:
    INTEGRAL DEFINIDA. TÉCNICAS DE INTEGRAÇÃO. INTEGRAIS IMPRÓPRIAS. EQUAÇÕES DIFERENCIAIS DE PRIMEIRA ORDEM. EQUAÇÕES DIFERENCIAIS DE SEGUNDA ORDEM. EQUAÇÕES DIFERENCIAIS LINEARES DE ORDEM N.

  • Monitoria: Aguardando o processo seletivo.

2 Apresentação do Curso

Este curso é constituído pelos seguintes módulos

  1. Cálculo Integral
    1. A integral e técnicas de integração;
    2. Aplicações da Integral;
  2. Equações Diferenciais Ordinárias (EDO)
    1. EDOs de 1ª ordem;
    2. EDOs de 2ª ordem lineares.

Usaremos o Classroom como Ambiente Virtual de Aprendizagem (AVA), onde serão postadas as notas e realizadas as discussões e comunicações.

Para o módulo de Cálculo Integral, usaremos com livro texto a referência [1], e para o módulo de EDO usaremos [2]. Essas duas referências estão disponíveis para empréstimo na Biblioteca do campusBRO. É altamente recomendado que vocês consultem este material, de preferência, o livro físico.

As demais referência contidas na Seção 5 serão usadas como material auxiliar ao longo do curso.

3 Avaliação

Durante as aulas, serão propostos exercícios, chamados de Para Casa 🏠 , que deverão ser entregues ao final de cada módulo. Ao final do curso, será aplicada uma Prova Final contemplando toda a matéria do curso.

A nota final será a média ponderada entre os Para Casa e a Prova Final, isto é, \[N=\frac{3\times PC+7\times PF}{10},\] onde \(PC\) é a nota dos Para Casa e \(PF\) a nota da Prova Final. Veja no cronograma, Seção 6 abaixo, as datas destas avaliações.

3.1 Sobre a Prova

  • Será escritas e com consulta a qualquer material impresso ou manuscrito (livros, notas de aula, caderno, apostilas e etc.).
  • Não será permitido o uso de dispositivos eletrônicos com acesso à internet (tablets, celulares e etc).
  • Será permitido o uso de calculadora científica.

3.2 Segunda Chamada

O Art. 98 do Regulamento dos Cursos de graduação garante ao aluno o direito a uma avaliação de Segunda Chamada (VR), sem a necessidade de justificativa! Portanto, aquele aluno que não puder ou não quiser fazer uma das provas, poderá faltar que seu direito à Segunda Chamada será garantido.

Como só haverá uma prova escrita, a Segunda Chamada será referente apenas a esta avaliação.

Importante

Como não há a necessidade de justificar a falta nas avaliações para ter o direito à Segunda Chamada garantido, alguns alunos usam este direito para fazer a Segunda Chamada quando não se sentem suficientemente preparados para alguma das avaliações.

Por conta disso, o aluno que estiver em dúvida entre fazer a prova ou a Segunda chamada, poderá comparecer no dia da prova e tentar fazê-la. Caso não se sinta preparado, poderá desistir e ainda terá o direito a fazer a Segunda Chamada. Aqueles que permanecerem e entregarem definitivamente a prova não terão o direito à Segunda Chamada.

3.3 Verificação Suplementar

Em concordância com o Regulamento dos Cursos de graduação em seu Art. 99, a Verificação Suplementar (VS) é vetada aos discentes já aprovados e é obrigatória para aqueles que tenham obtido média parcial entre 4,0 e 5,9, sendo esses dois limites incluídos.

4 Listas de Exercícios

Integral: Abaixo seguem os execícios da referência [1] que devem ser feitos. Os exercícios marcado com o símbolo SAC no livro, devem ser feitos usando uma ferramenta computacional, como por exemplo o python.

§ 5.1: 11, 15.
§ 5.2: 5, 33, 35, 37, 47, 49, 53.
§ 5.3: 7, 9, 17, 19, 23, 27, 29, 35, 39, 53, 55.
§ 5.4: 5, 9, 11, 17, 29, 31, 35, 37, 41, 61.
§ 5.5: 7, 9, 19, 21, 23, 27, 35, 53, 57, 59, 63, 74, 76, 78, 81.
§ 6.1: 1, 3, 5, 9, 13, 23, 24, 29, 39, 49, 51, 53.
§ 7.1: 3, 5, 7, 9, 15, 17, 23, 25, 27, 33, 44, 47.
§ 7.2: 3, 7, 17, 21, 25, 29, 31, 43, 45, 56, 57, 66, 70.
§ 7.3: 5, 7, 11, 13, 17, 23, 25, 35, 41.
§ 7.4: 7, 9, 11, 13, 15, 17, 63, 65, 67.
Leia a seção 7.5 (Estratégias de Integração)
§ 7.5: 1, 3, 5, 7, 13, 15, 17, 23, 25, 27, 33, 41, 45, 63.
§ 6.2: 1, 3, 5,19, 21, 39, 45, 51, 67.
§ 6.3: 5, 7, 9, 15, 19, 43, 46.
§ Em construção

EDO: Abaixo seguem os execícios da referência [2] que devem ser feitos. A distribuição está dada por seção. Os exercícios marcado com o símbolo🖱️​ no livro, devem ser feitos usando uma ferramenta computacional, como por exemplo o python.

§ 1.1: 1, 5, 11, 13, 22, 23.
§ 1.3: 1, 2, 5, 6, 8, 9, 11, 15.
§ 2.2: 1, 6, 8, 10, 12 .
§ 2.3: 12, 13, 16, 21.
§ 2.1: 1, 4, 5, 6, 7, 9, 13, 15, 16, 17,18.
§ 2.4: 1, 2, 5, 7, 11, 27, 28.
§ 3.1: 1-4, 9-12, 20, 21, 22.
§3.2: 1,2, 21, 22, 23, 25.
§3.4: 7-10, 17-20, 25.
§3.5: 1-4, 11-14, 15, 18.
§3.6: 1-5, 8, 14, 17.
§3.7: 5-7, 13, 14.
§3.8: 6, 9, 11, 14, 17, 27.

5 Referências

1.
Stewart J (2011) Cálculo, volume 1, 6a edição, São Paulo, Editora Cengage Learning.
2.
Boyce WE, Diprima RC (2005) Equações Diferenciais Elementares e Problemas de Valor de Contorno, Brasília, Editora Guanabara, 8a Ed.
3.
Figueiredo DG (2012) Equações Diferenciais Aplicadas, Rio de Janeiro, Coleção Matemática Universitárias. IMPA.
4.
Boulos P (1974) Introdução ao Cálculo Volume II, Brasília, Editora Edgar Blücher.
5.
Cassago Jr H, Laderia LAC (2011) Equações Diferenciais Ordinária, São Carlos, USP.
6.
Martins RM Mais uma Introdução às Equações Diferencias, Unicamp, Notas de Aula Unicamp.
7.
Oliveria EC de, Tygel M (2005) Equações Diferenciais Ordinária, Rio de Janeiro, SBM.
8.
Santos R (2016) Introdução às Equações Diferenciais Ordinárias, Belo Horizonte, Imprensa Universitária da UFMG.
9.
Thomas GB (2009) Cálculo Volume 1, São Paulo, Editora Addison Wesley.

6 Cronograma Efetivado

6.1 Cronograma Antes da Greve

O cronograma a seguir foi o efetivado até o dia da deflagração da greve no dia 29/04/2024.

1.1 A integral e Técnicas de integração

01 .   Seg – 18/03 – Apresentação. Método da Exaustão. Notação Sigma. Somas de Riemann. Integral Definida. Teorema Fundamental do Cálculo.
02 .   Ter – 19/03 – Propriedades da Integral. Integral indefinida. Integrais Elementares. Integral por Substituição. Integração por Partes.
03 .   Seg – 25/03 – Integração por substituição Trigonométrica. Integração de funções racionais por frações parciais: Denominador como produto de fatores lineares distintos.
04 .   Ter – 26/03 – Aula de Exercícios.
🏖️   Sex – 29/03 – Sexta-feira da Paixão


1.2 Aplicações da Integral

05 .   Seg – 01/04 – Áreas entre curvas. Cálculo de volumes por fatiamento. Volume pelo método dos discos. Sólidos de Revolução
06 .   Ter – 02/04 – Volume por cascas cilíndricas. Comprimento de Curvas. O comprimento da circunferência.
07 .   Seg – 08/04 – Integrais Impróprias: Limites Infinitos.
08 .   Ter – 09/04 – Integrais Impróprias: Integrandos Descontínuos. Teste da comparação.
🏖️   Qua – 10/04 – Feriado Municipal
🛑   Seg – 15/04 – Paralisação aprovada em assembleia docente do dia 9 de abril
🛑   Ter – 16/04 – Não houve aula por pedido do movimento estudantil para assembleia dos estudantes.
🏖️   Dom – 21/04 – Tiradentes
🏖️   Seg – 22/04 – Não Haverá Aula
🏖️   Ter – 23/04 – São Jorge
🛑   Seg – 29/04 – Deflagração da Greve dos Professores
As atividades de aulas estão suspensas. Ao fim da greve, um novo cronograma será elaborado.


6.2 Fim da greve e retorno das aulas 👨‍🏫

A seguir a proposta de cronograma para este curso de acordo com o estabelecido pela Resolução CEPEx/UFF nº 3.618, 26 de junho de 2024 Esta proposta pode sofrer pequenas alterações ao longo do curso que, caso ocorram, serão comunicadas aos alunos. Cabe ressaltar que o semestre se encerra no dia 31/08, neste caso, é aconselhado que fiquem disponíveis até esta data.

2.1 EDOs de 1ª ordem

09 .   Seg – 01/07 – Apresentação do novo planejamento. EDO: Classificação. Solução. PVI. Modelo Populacional Malthusiano.
10 .   Ter – 02/07 – EDO 1ª ordem: Campos direcionais. Equações Separáveis, EDO 1ª ordem linear. Modelo de Queda livre com resistência do ar.
✍️   Entrega dos Para Casa 🏠 na próxima aula
11 .   Seg – 08/07 – Equações Exatas. Teoremas de Existência e Unicidade de Soluções para EDO de 1ª ordem.
12 .   Ter – 09/07 – EDO’s 2ª ordem lineares. Teorema de Existência e Unicidade. Soluções Fundamentais. Wronskiano. EDO 2ª ord. linear homogênea com coef. constantes - caso raízes distintas
13 .   Seg – 15/07 – Revisão de números complexos e fórmula de Euler. EDO linear homogênea com coeficientes constantes - Caso raízes complexas.


2.2 EDOs de 2ª ordem lineares

14 .   Ter – 16/07 – Método dos coeficientes a determinar. Dedução do modelo de Oscilações mecânicas livres com amortecimento.
15 .   Seg – 22/07 – Método da Variação dos Parâmetros
16 .   Ter – 23/07 – Estudo das Oscilações mecânicas livres com amortecimento.
🏖️   Seg – 29/07 – Não haverá aula
🏖️   Ter – 30/07 – Não haverá aula
17 .   Seg – 05/08 – Aula de dúvidas e exercícios
18 .   Ter – 06/08 – Aula de dúvidas e exercícios
✍️   Entrega dos Para Casa 🏠 na próxima aula


Provas Finais

19 .   Seg – 12/08 – Aula de Exercícios
20 .   Ter – 13/08 – Prova Sobre Conteúdo de EDO – gabarito
21 .   Seg – 19/08 – 2ª Chamada gabarito
22 .   Ter – 20/08 – Atendimento de dúvidas
23 .   Seg – 26/08 – Atendimento de dúvidas
24 .   Ter – 27/08 – VS gabarito
🔚   Sáb – 31/08 – Fim do Período. 🙌


7 Resultados

Inicialmente foram 50 inscritos, entretanto ao final do curso ficamos com 37 estudantes. Isso se deu pois, devido à greve neste período, O CEPEx aprovou novo calendário estendendo os período de trancamento de disciplina. veja a Resolução CEPEx/UFF nº 3618.

Tabela 1: Resultados
(a) Resultado Parcial
Aprovados 18 48.65 %
Reprovados 10 27.03 %
VS 9 24.32 %
Total 37 100 %
(b) Resultado final
Aprovados 18 48.65 %
Reprovados 19 51.35 %
Total 37 100 %

8 Cronograma Proposto Inicialmente

Este foi o programa proposto no início do perído, que será mantido aqui para fins de comparação com o cronograma que realmente foi efetivado acima.

1.1 A integral e Técnicas de integração

01 .   Seg – 18/03 – Apresentação. Método da Exaustão. Notação Sigma. Somas de Riemann. Integral Definida. Teorema Fundamental do Cálculo.
02 .   Ter – 19/03 – Propriedades da Integral. Integral indefinida. Integrais Elementares. Integral por Substituição
03 .   Seg – 25/03 – Integração por Partes. Integração por substituição Trigonométrica
04 .   Ter – 26/03 – Integração de funções racionais: frações parciais.
🏖️   Sex – 29/03 – Sexta-feira da Paixão


1.2 Aplicações da Integral

05 .   Seg – 01/04 – Área do Círculo. Áreas entre curvas.
06 .   Ter – 02/04 – Cálculo de volumes por fatiamento.
07 .   Seg – 08/04 – Volume pelo método dos discos. Sólidos de Revolução ✊. Volume por cascas cilíndricas.
08 .   Ter – 09/04 – Comprimento de Curvas. O comprimento da circunferência
🏖️   Qua – 10/04 – Feriado Municipal
09 .   Seg – 15/04 – Integrais Impróprias: Limites Infinitos.
10 .   Ter – 16/04 – Integrais Impróprias: Integrandos Descontínuos.
🏖️   Dom – 21/04 – Tiradentes
🏖️   Seg – 22/04 – Não Haverá Aula
🏖️   Ter – 23/04 – São Jorge
11 .   Seg – 29/04 – Teste de comparação.
12 .   Ter – 30/04 – Aula de Exercícios 1
🏖️   Qua – 01/05 – Dia do Trabalho
✍️   Entrega dos Para Casa 🏠 na próxima aula


2.1 EDOs de 1ª ordem

13 .   Seg – 06/05 – EDOs: modelos (populacionais, massa-mola, pêndulo, queda livre com resistência do ar)
14 .   Ter – 07/05 – Classificação e solução. Campos direcionais. Equações Separáveis 1ª ordem, EDO 1ª ordem linear
15 .   Seg – 13/05 – Equações Exatas e fator integrante.
16 .   Ter – 14/05 – Teorema de Existência e Unicidade de Soluções para EDO de 1ª ordem lineares
17 .   Seg – 20/05 – Aula de Exercícios 2


2.2 EDOs de 2ª ordem lineares

18 .   Ter – 21/05 – EDO’s 2ª ordem lineares. Teorema de Existência e Unicidade. Soluções Fundamentais. Wronskiano
19 .   Seg – 27/05 – Oscilações mecânicas livres com amortecimento. EDO 2ª ord. linear homogênea com coef. constantes - caso raízes distintas
20 .   Ter – 28/05 – EDO linear homogênea com coeficientes constantes - caso raízes reais iguais. Revisão de números complexos e fórmula de Euler
🏖️   Qui – 30/05 – Corpus Christ
🏖️   Sex – 31/05 – Ponto Facultativo
21 .   Seg – 03/06 – EDO linear homogênea com coeficientes constantes - Caso raízes complexas.Método dos coeficientes a determinar
22 .   Ter – 04/06 – Método da variação dos Parâmetros
23 .   Seg – 10/06 – Método da variação dos Parâmetros
24 .   Ter – 11/06 – Aula de Exercícios 3
25 .   Seg – 17/06 – Aula de Dúvidas
✍️   Entrega dos Para Casa 🏠 na próxima aula


Provas Finais

26 .   Ter – 18/06 – Prova da Matéria Toda gabarito
27 .   Seg – 24/06 – 2ª Chamada gabarito
28 .   Ter – 25/06 – Semana dedicada à preparação para a VS
29 .   Seg – 01/07 – Semana dedicada à preparação para a VS
30 .   Ter – 02/07 – VS
31 .   Seg – 08/07 – –
32 .   Ter – 09/07 – –
33 .   Seg – 15/07 – –
34 .   Ter – 16/07 – –
🔚   Qua – 17/07 – Fim do Período. 🙌