Mecânica Clássica

Informações relevantes:

Essa é a primeira disciplina dura do ciclo profissional do curso de Física, sua proposta é abordar de forma intermediária os conhecimentos referentes a mecânica. Por conta dessa proposta é importante relembrar os conceitos aprendidos no curso inicial de mecânica (Física A), para todos aqueles que tiverem dificuldades nestes conceitos, sugiro a leitura do livro do Moyses Curso de Física Básica Volume 1 – Mecânica, por ser uma boa segunda leitura sobre o tema, ainda no nível inicial, porém muito mais próximo da proposta desse curso que os livros do Halliday.

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Livro Texto:

Dinâmica Clássica de partículas e sistemas – Thornton e Marion, 5ª ed.  Esse livro tem versões em português e inglês na biblioteca do CCA; Todas as listas de exercícios são retiradas da versão em português.

Leitura completar:  Curso de Física Básica – 1 – Mecânica, Moyses Nussenzveig ( também tem na biblioteca do CCA).

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Avaliações:

Teremos 4 provas, todas descritas no calendário no fim desta página. Essas avaliações podem ser síncronas ou assíncronas. (pode ser ou não com consulta.) E algumas necessariamente são para serem feitas em casa.

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Lista de Exercícios:

Certamente a prova sai daqui.

Cap 1 –  Revisão de Vetores e Sistemas de Coordenadas (Estudo dirigido): 1.9, 1.12, 1.13, 1.17, 1.18

Cap 2 (a) –  Partícula Pontual Leis de Newton:  2.2, 2.3, 2.5, 2.8, 2.9, 2.12, 2.14, 2.17, 2.18; Computacionais: 2.33 e 2.35

Cap 2 (b) –  Partícula Pontual Conservação da Energia: 2.27, 2.29, 2.32, 2.35, 2.41, 2.45

Cap 3 – Oscilações 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.7, 3.10, 3.11, 3.12, 3.14, 3.16, 3.17,  3.27, 3.28, 3.29, 3.40;

Cap 4 – Oscilações não lineares e caos (Apenas uma visão introdutória) : 4.2, 4.3, 4.7, 4.25 (computacional).

Cap 5 – Gravitação ( Incluída dentro das aulas do Cap 8): 5.3, 5.5, 5.7, 5.13, 5.15 (problema de desenho animado), 5.19 (problema aplicado).

Cap 8 – Movimento sob uma força central – 8.2(opcional), 8.3, 8.4, 8.6, 8.7, 8.10, 8.19, 8.23, 8.25, 8.26, 8.27, 8.38, 8.41, 8.44(opcional) , 8.46

Cap 9 – Dinâmica de um sistema de partículas – 9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5, 9.6, 9.7, 9.10, 9.12 (problema aplicado), 9.13 (coisa de física teórica), 9.15, 9.18 (computacional), 9.21, 9.22, 9.23, 9.26, 9.34, 9.36, 9.37, 9.54, 9.55, 9.56, 9.61, 9.63, 9.64

Cap 10 – Movimento em referenciais não inerciais –  10.1, 10.3, 10.4, 10.5 (computacional), 10.6, 10.8, 10.9, 10.18;

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Exercício computacional:
Data a ser definida.

Usando o software gerador de gráfico que preferir (eu sempre escolho Python), esboce as curvas descritas pela equação 8.41 do livro texto para todos os casos possíveis, Hipérbole, Parábola, Elipse e Círculo.

Enviar um arquivo em formato PDF (você escolhe como gerar isso) informando:

Software usado, o código implementado e os valores escolhidos para os parâmetros.

Junte a isso a figura gerada com cada escolha de parâmetros.

Questão adicional:

No filme Transformers 2 – A vingança dos derrotados, é apresentado um canhão ficcional chamado,

Rail gun

Esta arma seria capaz de lançar projéteis com massa igual a 1000 kg a impressionante velocidade de Mach 7 (sete vezes a velocidade do som, algo por volta de 8500 km/h).

Para facilitar suponha que o projétil tenha formato esférico e de raio igual a 50cm.

Obtenha para cada caso abaixo a altura máxima atingida por um desses projéteis se ele fosse lançado verticalmente para cima:

(a – 0.50 ponto) Despreze a resistência do ar e suponha que a aceleração da gravidade é constante.

(b – 0.75 ponto) Acrescente a resistência do ar  proporcional ao quadrado da velocidade do projétil com coeficiente de arrasto igual a 0.2;

(c – 1.25 ponto) Inclua o fato da aceleração da gravidade decrescer à medida que o objeto sobrevoa a Terra.

(d – 1.50) Inclua o movimento de giro da Terra,  considere apenas a componente centrífuga do problema e encontre a altura máxima para um lançamento for realizado no polo, no equador e na latitude de 45º.

(e – 2.00) Inclua a componente de Coriolis para o caso do lançamento na latitude de 45º, encontre além da altura máxima, a deflexão horizontal, a distância do objeto ao canhão.

Dicas:

I – Encontrar a equação diferencial de movimento garante metade dos pontos em cada item, ainda que você não a resolva a EDO.

II – Se achar necessário utilize um software CAS (Python, Wolfram Alpha ou Mathematica) para auxiliar na resolução do problema.

Notas e Status:

MatrículaStatusP1P2P3Exe<M>

Prova Final:

Para auxiliar no estudo de vocês seguem as provas anteriores:

P1  – Donwload PDF

P2 – Download PDF

PF (2014 – Muito bom exemplo) –Download PDF

Cronograma da disciplina:

SemanaSegTer
03 a 07 de AgoApresetanção DisciplinaRevisão Matemática
10 a 14 de AgoDinâmica da Partícula Pontual (Até leis de Newton)Movimento da partícula pontual
17 a 21 de AgoTeoremas de conservaçãoTeoremas de conservação
24 a 28 de AgoTeoremas de conservaçãoAula de Dúvidas
31 Ago a 04 de SetP1Oscilações
07 a 11 de Set VAGOOscilações
14 a 18 de SetOscilaçõesOscilações não lineares
21 a 25 de SetGravitaçãoMovimento sobre força central
28 Set a 02 de OutMovimento sobre força centralAula de Dúvidas
05 a 09 de OutP2 
12 a 16 de Out VAGOMovimento em Referenciais não inerciais
19 a 23 de OutMovimento em Referenciais não inerciaisMovimento em Referenciais não inerciais + P3 – Feita em Casa
26 a 30 de OutDinâmica de um sistema de PartículasDinâmica de um sistema de Partículas
02 a 06 de Nov VAGODinâmica de um sistema de Partículas
09 a 13 de NovMovimento de Corpos RígidosMovimento de Corpos Rígidos
16 a 20 de NovMovimento de Corpos RígidosMovimento de Corpos Rígidos
23 a 27 de NovP4Correção da P4 / A definir
30 Nov a 04 DezAula de RevisãoPS

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