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UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO
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| UNIDADE: INSTITUTO DE FÍSICA | ||
| DEPARTAMENTO: DEPTO. DE FISICA TEORICA | ||
| DISCIPLINA: Mecânica Física II A | ||
| CARGA HORÁRIA: 120 | CRÉDITOS: 6 | CÓDIGO: FIS01-07171 |
| 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 |
| Laboratório | 1 | 2 | 30 |
| TOTAL | 6 | 8 | 120 |
OBJETIVO(S):
Ao final do período o aluno deverá ser capaz de enunciar e conceituar as leis de Newton, as leis de conservação e resolver problemas básicos de mecânica propostos, tanto teóricos quanto práticos.
EMENTA:
1. Hidrostática e hidrodinâmica.
1.1. O conceito de pressão num fluido. Fluido ideal.
1.2. A equação de equilíbrio hidrostático.
1.3. Fluido incompresível num campo gravitacional uniforme: lei de Stevin.
1.4. Fluido em rotação.
1.5. Princípio de Pascal. Aplicações.
1.6. Princípio de Arquimedes. Aplicações.
1.7. Campo de velocidades num fluido. Linha e tubo de corrente. Escoamento
estacionário.
1.8. Conservação da massa. A equação de continuidade.
1.9. Segunda lei de Newton para um fluido.
1.10. Conservação da energia mecânica num fluido. Equação de Bernoulli.
Aplicações.
2. Oscilações.
2.1. Equações diferenciais ordinárias: estudo do caso particular de segunda
ordem. Solução geral das equações homogênea e não-homogênea para este caso.
Espaço de soluções e condições de contorno.
2.2. Equação do movimento harmônico simples: solução geral. Formas
exponencial e trigonométrica. Interpretação física dos parâmetros da solução.
2.3. Movimento harmônico simples e movimento circular uniforme.
2.4. Energia mecânica do oscilador harmônico simples. Valor médio.
2.5. Pêndulo simples. Oscilações de duas partículas acopladas por uma mola.
Coordenadas relativa e de centro de massa.
2.6. Superposição de oscilações harmônicas: batimentos.
2.7. Oscilações amortecidas. Regimes subcrítico, supercrítico e crítico. Fator de
mérito Q.
2.8. Oscilações forçadas. Regimes de altas e baixas freqüências. Ressonância.
2.9. Oscilações forçado-amortecidas. Ressonância.
2.10. Pêndulos acoplados. Modos normais de oscilação.
3. Ondas.
3.1. O Conceito de onda. Ondas longitudinais e transversais.
3.2. Ondas em uma dimensão. Equação de onda unidimensional.
3.3. Ondas harmônicas. Comprimento e número de onda. Velocidade de fase.
3.4. A equação das cordas vibrantes.
3.5. Intensidade de uma onda na corda.
3.6. Energia mecânica de uma onda na corda.
3.7. Interferência de ondas.
3.8. Ondas estacionárias. Batimentos. Velocidade de grupo.
3.9. Modos normais de vibração.
3.10. Reflexão de ondas.
3.11. Movimento geral da corda: análise de Fourier.
4. Som.
4.1. Natureza do som. Ondas sonoras.
4.2. Propagação do som: a equação de onda. Velocidade do som.
4.3. Ondas sonoras harmônicas. Intensidade.
4.4. Ondas estacionárias. Tubo de órgão.
4.5. Efeito Doppler.
4.6. Cone de Mach.
5. Laboratório.
5.1. Conservação do momento angular.
5.2. Pêndulo composto.
5.3. Empuxo.
5.4. Densidade.
5.5. Composição de movimentos harmônicos simples.
5.6. Ressonância.
5.7. Acústica.
5.8. Ondas mecânicas.
| PRÉ-REQUISITO 1: FIS01-07062 Mecânica Física I A |
| DISCIPLINA(S) CORRESPONDENTE(S): FIS01-01559 Mecânica Física II |
BIBLIOGRAFIA: 1. M. Nussenzveig, Física Básica Vol. II, Ed. Edgard Blucher.
2. M. Alonso e E.J. Finn, Física Vol. II, Ed. Edgard Blucher.
3. F.J. Keller, W.E. Gettys e M.J. Skove, Física Vol. II, Ed. Makron Books.
4. R.A. Serway e J.W. Jewett Jr., Princípios de Física Vol. II, Ed. Thomson Learning.
5. P.A. Tipler e G. Mosca, Física Vol. II, Ed. LTC.
6. J.G Roederer, Mecânica Elemantal, Ed. Eudeba.