UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO FORMULÁRIO DE IDENTIFICAÇÃO DA DISCIPLINA

UNIDADE: INSTITUTO DE FÍSICA
DEPARTAMENTO: DEPTO. DE FISICA TEORICA
DISCIPLINA: Mecânica Geral
CARGA HORÁRIA: 90	CRÉDITOS: 5	CÓDIGO: FIS01-07063
MODALIDADE DE ENSINO: Presencial		TIPO DE APROVAÇÃO: Nota e Frequência

 

STATUS	CURSO(S) / HABILITAÇÃO(ÕES) / ÊNFASE(S)
Obrigatória	FIS - Física (versão 3) FIS - Física (versão 4) FIS - Física (versão 5) FIS - Física (versão 6) FIS - Física (versão 7)

TIPO DE AULA	CRÉDITO	CH SEMANAL	CH TOTAL
Teórica	4	4	60
Prática/ Trabalho de Campo	1	2	30
TOTAL	5	6	90

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EMENTA:

1 Segunda Lei de Newton - Movimento em uma Dimensão

1.1 As leis de Newton em uma dimensão: momento linear, teorema do trabalho-energia e energia potencial em uma dimensão. Movimento sob a ação de forças constantes, dependentes da posição, do tempo, e da velocidade.

1.2 Revisão do oscilador harmônico forçado, serie de Fourier e função de Green.

1.3 Osciladores não lineares, teoria das perturbações.



2 Movimento em Duas e Três Dimensões

2.1 Derivadas de funções vetoriais e transformações de coordenadas.

2.2 Teorema do trabalho-energia, energia potencial e o conceito de gradiente.

2.3 Condições para uma força ser conservativa (o conceito de rotacional).

2.4 Dinâmica em duas e três dimensões.



3 Movimento sob Ação de uma Força Central

3.1 Força central inversamente proporcional ao quadrado da distância.

3.2 O problema de Kepler: tipos de órbitas, estabilidade das órbitas circulares.

3.3 O problema de Rutherford: seção de espalhamento.



4 Sistemas de Partículas

4.1 Revisão das leis de conservação.

4.2 O problema de dois corpos: massa reduzida. Correção à 3a Lei de Kepler.

4.3 O espalhamento de Rutherford no sistema de coordenadas de centro de massa.

4.4 Osciladores acoplados, coordenadas normais, autovalores e autovetores. Osciladores acoplados na presença de atrito e força externa. Oscilações de moléculas.



5 Corpos Rígidos

5.1 Dinâmica do corpo rígido: equações de movimento.

5.2 Rotação em torno de um eixo: o pêndulo composto.

5.3 Tensor de inércia, momento angular, ângulos de Euler, pião pesado.



6 Sistemas de Coordenadas em Movimento

6.1 Traslação e rotação dos sistemas de coordenadas. A segunda lei de Newton em sistemas não inerciais.

6.2 Leis do movimento levando em conta os efeitos da rotação da Terra: pêndulo de Foucault.



7 Relatividade Restrita

7.1 Relatividade newtoniana e transformações de Galileu, a experiência de Michelson-Morley.

7.2 Relatividade einsteiniana, transformações de Lorentz e suas conseqüências: contração de Lorentz, dilatação do tempo, simultaneidade.

7.3 Postulados da relatividade restrita.

7.4 Adição de velocidades; energia, momento e força.

7.5 O cone de luz e a geometria do espaço-tempo na relatividade restrita.

7.6 O princípio de equivalência.



8 Gravitação

8.1 A lei da gravitação, força gravitacional, potencial gravitacional.

8.2 Soluções da equação de Poisson.

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OBJETIVO(S):

Ao final do período o aluno deverá ser capaz de: formular as leis da mecânica vetorialmente, aplicar os métodos de soluções de equações diferenciais em problemas propostos e conhecer a solução de problemas clássicos como movimento sob ação de força central, espalhamento etc. Entender os princípios da relatividade restrita.

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BIBLIOGRAFIA:

G. Fowles and G. Cassiday: Analytical Mechanics, Brooks Cole, 2004.

J.B. Marion: Classical Dynamics of Particles and Systems, Academic Press, 1965.

W. Greiner: Classical Mechanics: Point Particles and Relativity, Springer, 2004.

H. Goldstein, C. Poole e J. Safko, Classical Mechanics, 3a edição, Addison-Wesley.

Mecânica Newtoniana, Lagrangiana, e Hamiltoniana, J. Barcelos Neto, Ed. Livraria da Física.

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