Ficha de Componente Curricular

OBJETIVOS

Ao final da disciplina o estudante será capaz de:

1. Analisar os fenômenos naturais a partir de modelos matemáticos;

2. Determinar o domínio de validade destes modelos a partir de um estudo quantitativo;

3. Reconhecer grandezas fundamentais e suas relações;

4. Generalizar estas relações e aplicá-las na resolução de problemas;

5. Resolver os problemas básicos mais simples propostos pela mecânica clássica;

6. Descrever e aplicar as leis de conservação da energia e momento linear.

Ementa

1 – Movimento Unidimensional; 2 – Movimento Bidimensional; 3 – Dinâmica; 4 – Trabalho e Conservação da Energia; 5 – Conservação do Momento; 6 – Colisões; 7 – Rotações e Momento Angular; 8 – Dinâmica de Rotação de Corpos Rígidos.

PROGRAMA

1. Movimento Unidimensional

1.1. Velocidade média e instantânea

1.2. Aceleração média e instantânea

1.3. Movimentos retilíneos (MRU e MRUV)

1.4. Análise de gráficos de x(t) X t e v(t) X t

1.5. Queda livre

2. Movimento Bidimensional

2.1. Vetores e sistemas de coordenadas

2.2. Velocidade e aceleração vetoriais

2.3. Movimentos uniformemente acelerados

2.4. Acelerações tangencial e normal

2.5. Lançamento de projéteis

2.6. Movimento circular uniforme

2.7. Velocidade relativa

3. Dinâmica

3.1. A ideia de força

3.2. As forças fundamentais

3.3. A lei da inércia

3.4. A segunda e a terceira lei de Newton

3.5. Conservação do momento e a terceira lei

3.6. Força de Hooke

3.7. Força de atrito

3.8. Aplicações das leis de Newton

4. Trabalho e Conservação da Energia

4.1. Conservação da energia

4.2. Trabalho e energia

4.3. Trabalho de uma força variável

4.4. Conservação da energia em problemas unidimensionais

4.5. Trabalho de uma força no caso geral

4.6. Forças e campos conservativos

4.7. O gradiente da energia potencial

4.8. Potência e forças não conservativas.

5. Conservação do Momento.

5.1. Sistemas de partículas e centro de massa

5.2. Princípio da conservação do momento

5.3. Sistemas de massa variável

6. Colisões

6.1. Força impulsiva

6.2. Colisões elásticas em uma dimensão

6.3. Colisões totalmente inelásticas

6.4. Colisões duas dimensões e a seção de choque de colisão

7. Rotações e Momento Angular

7.1. Tipos de rotação e sua representação vetorial

7.2. Torque e momento angular

7.3. Forças centrais e a conservação do momento angular

7.4. Momento angular de um sistema de partículas

7.5. Lei fundamental da dinâmica de rotações

8. Dinâmica de Rotação de Corpos Rígidos

8.1. Definição de corpo rígido e seus movimentos

8.2. Rotação em trono de um eixo fixo

8.3. Cálculo de momento de inércia

8.4. Rolamento em um plano e suas aplicações

8.5. Precessão

BIBLIOGRAFIA BÁSICA

1. ALONSO, Marcelo. Física: um curso universitário. 2. ed. São Paulo: E. Blucher, 1972.

2. HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de física. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 2012. 4 v.

3. SERWAY, Raymond A. Princípios de física: mecânica. São Paulo: Cengage Learning, 2004. 4 v.

BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR

1. CHAVES, Alaor. Física básica: mecânica. São Paulo: Livros Técnicos e Científicos; LAB, 2007.

2. FEYNMAN, Richard P. Lições de física. Porto Alegre: Artmed; Bookman, 2008. 3 v.

3. NUSSENZVEIG, Herch. M. Curso de física básica. 5. ed. rev. e atual. São Paulo: E. Blucher, 2013. 4 v.

4. TIPLER, Paul Allen. Física para cientistas e engenheiros. 6. ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 2009. 3 v.

5. YOUNG, Hugh D. Sears & Zemansky: física. São Paulo: Addison-Wesley, 2008-2009. 4 v.

aprovação

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Documento assinado eletronicamente por Josué Silva de Morais, Coordenador(a), em 03/04/2019, às 10:10, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.

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Documento assinado eletronicamente por José Maria Villas Boas, Diretor(a), em 03/04/2019, às 15:34, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.

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