**Aula 0 (14/09 - Apresentação do curso)** ** ====== ''Parte 1 - Fundamentos da mecânica'' ======** **Aula 1 (16/09 - Princípio da inércia e o princípio do determinismo newtoniano)** [[https://youtu.be/9vo_uUEhp-M|Vídeo-Aula Parte 1: O problema fundamental da mecânica]] [[https://youtu.be/d4kDh0FE1jg|Vídeo-Aula Parte 2: O princípio da inércia]] [[https://youtu.be/WPbeIZ54R6c|Vídeo-Aula Parte 3: O princípio do determinismo newtoniano]] /*[[https://docs.google.com/forms/d/10On7IX-CgGvsl7QtblQ7ADFIIXTCU3yE4e8fhKTr8mc/edit|Questionário]]* Material Adicional: [[https://www.youtube.com/watch?v=IJhgZBn-LHg|Como a Terra se move? Vsauce.]] [[https://www.youtube.com/watch?v=-DIqfmRd8Sc&t=6200s|Seminário sobre história da ciência. Ver especialmente o episódio 1 sobre a revolução copernicana e como o modelo de Copérnico não é apenas uma mudança de referencial a partir de Ptolomeu.]] {{luafarina.pdf|Artigo do Carlos Eduardo Aguiar, D. Baroni e Carlos Farina sobre o movimento da Lua no referencial do sol.}} {{koyregalileu.pdf| Artigo de Koyré sobre a revolução galileana.}} {{caruso2008.pdf|Artigo de F. Caruso sobre ensino de simetria de translação no ensino médio.}} {{hill2000.pdf|Artigo sobre ensino de simetrias em cursos introdutórios de física.}} {{chibeni.pdf|Artigo do Silvio Chibeni sobre uma fundamentação empírica para as leis de Newton.}} **Aula 2 (18/09 - Leis de Newton e o conceito de massa e de força )** [[https://youtu.be/P4wbJgoPtSs|Vídeo-Aula Parte 1: Lei da ação e reação]] [[https://youtu.be/jakBpeJH1w8|Vídeo-Aula Parte 2: Força, massa e as três leis de Newton]] [[https://youtu.be/ntjq6F_sI5A|Vídeo-Aula Parte 3: Conseqüências da terceira lei de Newton]] Material Adicional: {{goodinson1985.pdf|Artigo sobre uma forma alternativa de definir massa.}} {{saslow2014.pdf|Artigo sobre definições de padrões para medidas no contexto da segunda lei newtoniana.}} [[https://www.bipm.org/en/news/full-stories/2018-11-si-overhaul.html|Divulgação do BIPM da redefinição do kilograma.]] **Aula 3 (21/09 - Espaço e tempo na mecânica)** [[https://youtu.be/1EEltK-wQtw|Vídeo-Aula Parte 1: Espaço e réguas]] [[https://youtu.be/L69grpo9gTU|Vídeo-Aula Parte 2: Tempo e relógios]] [[https://youtu.be/RYOtJg30jpM|Vídeo-Aula Parte 3: Transformações de Galileu]] {{davis2018.pdf|Artigo curto sobre a história do metro.}} [[https://www.youtube.com/watch?v=CWMh61yutjU&ab_channel=CrashCourse|Distâncias astronômicas]] [[https://www.youtube.com/watch?v=urgYWNCN-RA&ab_channel=PhysicsExplained|Diâmetros e distâncias envolvendo o Sol, a Terra e a Lua]] **Aula 4 (23/09 - Equações diferenciais na mecânica)** [[https://youtu.be/VOw14599Hno|Vídeo-Aula Parte 1: Equações diferenciais na mecânica]] [[https://youtu.be/1dqykPusdR8|Vídeo-Aula Parte 2: Análise dimensional]] [[https://youtu.be/1Ff0g4ikjeg|Vídeo-Aula Parte 3: Mecânica da similaridade]] Material Adicional: [[https://www.youtube.com/watch?v=oNbzdIntLN0&ab_channel=MestradoProfissionalemEnsinodeF%C3%ADsica-UFRJ| Excelente palestra sobre história da mecânica, que discute o problema direto e o problema inverso ministrada pelo Thiago Hartz.]] {{bohren2004.pdf|Artigo interessante sobre uso de análise dimensional em mecânica.}} [[https://www.cambridge.org/core/books/students-guide-to-dimensional-analysis/2CD61E4BF2A72CF58A26AE8E882F7BB5#:~:text='Dimensional%2C%20or%20unit%2C%20analysis,that%20describe%20a%20physical%20system.&text=Lemons%20shares%20his%20personal%20experience,see%20in%20a%20kitchen%20sink.%20%E2%80%A6|Livro interessante sobre análise dimensional e aplicações em diferentes áreas, inclusive mecânica]] **Aula de dúvidas (25/09)** ** ====== ''Parte 2 - Movimento unidimensional'' ======** **Aula 5 (28/09 - Introdução a movimentos retilíneos e oscilações harmônicas)** [[https://youtu.be/jqGmH5me57o|Vídeo-Aula Parte 1: Movimento retilíneo sob uma força arbitrária]] [[https://youtu.be/OFNAXRbKn3Y|Vídeo-Aula Parte 2: Oscilações e o determinismo newtoniano]] **30/09 - Não haverá aula (Seminário Panoramas)** **Aula 6 (02/10 - Conservação de energia (1d))** [[https://youtu.be/2d2yietCyjQ|Vídeo-Aula Parte 1: Conservação de energia (caso 1d)]] [[https://youtu.be/OkyWYBh3Kg8|Vídeo-Aula Parte 2: Potenciais cisalhados]] [[https://youtu.be/10yrvZ5Jv00|Vídeo-Aula Parte 3: Quando a aproximação harmônica é boa?]] Material Adicional: {{tautocrona2016.pdf|Infinitas tautócronas. Artigo empregando uma técnica semelhante a dos potenciais cisalhados para uma partícula deslizando sem atrito sobre uma superfície de formato arbitrário.}} [[https://www.youtube.com/watch?v=aVqHccSq1q8&ab_channel=Semap|Palestra muito interessante do Prof. Carlos Farina sobre potenciais cisalhados.]] **Aula 7 (05/10 - Forças dependentes da velocidade)** [[https://youtu.be/NRDJoooqB38|Vídeo-Aula Parte 1: Forças dependentes da velocidade]] [[https://youtu.be/e5l-xFHLQOs|Vídeo-Aula Parte 2: Forças dependentes da velocidade (1d): redução a quadraturas]] [[https://youtu.be/OP3H4Vn4b4E|Vídeo-Aula Parte 3: Queda com resistência do ar]] Material Adicional: {{purcell1977.pdf|Artigo sobre física para baixos números de Reynolds (física efetiva aristotélica).}} {{long2006.pdf|Velocidade terminal na queda de uma pessoa}} {{brueningsen94.pdf|Artigo que modela a força de arrasto publicado na revista Physics Teacher}} {{cross2014.pdf|Artigo que para a força de arrasto em uma esfera publicado na revista Physics Teacher}} {{murilinho2010.pdf|Artigo descrevendo um experimento com resultado anti-intuitivo para uma pequena esfera em queda na presença de resistência do ar.}} [[https://www.amazon.com/Aerodynamics-Historical-Development-Aeronautical-Engineering/dp/0486434850|Livro de divulgação sobre aerodinâmica, escrito por von Kárman.]] **Aula 8 (07/10 - Oscilações amortecidas)** [[https://youtu.be/8Tr98hfjpZA|Vídeo-Aula Parte 1: Amortecimento fraco]] [[https://youtu.be/o_yj_7U0FrY|Vídeo-Aula Parte 2: Amortecimento forte]] [[https://youtu.be/esq4chsI5wk|Vídeo-Aula Parte 3: Solução geral e caso crítico]] Material Adicional: {{hauko_2019.pdf|Oscilações amortecidas: arrasto linear quadrático?}} {{molina2004.pdf|Artigo descrevendo oscilações amortecidas de um bloco sobre uma superfície com atrito.}} {{onorato2010.pdf|Artigo um pouco mais detalhado matematicamente sobre o mesmo caso acima.}} **Aula de dúvidas (09/10)** **Feriado (12/10)** **Aula 9 (14/10 - Oscilações forçadas)** [[https://youtu.be/CWVGw-jyZxE|Vídeo-Aula Parte 1: Oscilações harmônicas forçadas]] [[https://youtu.be/ZCfI_-yz1aI|Vídeo-Aula Parte 2: Oscilações sob uma força harmônica: baixas freqüências e simetrias]] [[https://youtu.be/DylWZ4alDJM|Vídeo-Aula Parte 3: Oscilações sob uma força harmônica: regime estacionário]] Material Adicional: {{Flores2011.pdf|Artigo com uma solução alternativa para o oscilador forçado amortecido.}} **Aula 10 (16/10 - Ressonância e funções de Green)** [[https://youtu.be/a47RKvVUhBU|Vídeo-Aula Parte 1: Ressonância]] [[https://youtu.be/zc64G14ZuCs|Vídeo-Aula Parte 2: Funções de Green]] Material Adicional: [[https://www.youtube.com/watch?v=j-zczJXSxnw&ab_channel=TonyC|Desastre da ponte de Tacoma]] [[https://www.youtube.com/watch?v=Jj737I8oYMA&ab_channel=roberttiso|Ressonância na música: harmônica de vidro e Mozart (Vocês conseguem explicar qualitativamente a ressonância neste caso?]] [[https://www.youtube.com/watch?v=E7hsrpCz33Q|Telecinese? Experimento com o Prof. Alexis Hernández]] [[http://salfordacoustics.co.uk/how-to-breaking-glass-with-sound|Mais informações sobre o experimento para quebrar uma taça de vidro por ressonância.]] {{french1983.pdf|Artigo mais avançado de A.P. French explicando a ressonância nas vibrações de uma taça.}} **Aula de dúvidas (19/10)** **Aula de dúvidas (21/10)** ** ====== ''Parte 3 - Órbitas e outros aspectos de movimentos em mais dimensões'' ======** **Aula 11 (23/10 - Base polar)** [[https://youtu.be/-jOvsxPya3I|Vídeo-Aula Parte 1: Base Polar]] [[https://youtu.be/YBHZHzI7oZU|Vídeo-Aula Parte 2: Pêndulo fora da aproximação harmônica]] Material Adicional: [[https://www.youtube.com/watch?v=MkCN0_1dzzM&ab_channel=Ciencia19hIFSC%2FUSP| Excelente palestra intitulada "Christiaan Huygens, a Helena da geometria e o tempo aprisionado" ministrada pelo Carlos Farina]]. {{burrowes2005.pdf|Artigo introdutório sobre pêndulos cicloidais.}} [[https://www.youtube.com/watch?v=LgbWu8zJubo&list=PL8zzcM7NAIdj-B_MzVbdr3LYZdWQOYiBU&index=11|Bicicleta com roda quadrada?]]. **Aula 12 (26/10 - Forças conservativas (3D))** [[https://youtu.be/fVcO-biU99k|Vídeo-Aula Parte 1: Forças conservativas]] [[https://youtu.be/Lf70vc8tlt0|Vídeo-Aula Parte 2: Teorema Trabalho-Energia]] [[https://youtu.be/se9PRCJSGEE|Vídeo-Aula Parte 3: Energia Potencial (3D)]] Material Adicional: {{santos2010.pdf|Artigo discutindo como o trabalho de uma força se transforma ao mudar de referencial.}} **Feriado (28/10)** **Aula 13 (30/10 - Forças centrais)** [[https://youtu.be/3tWL9UzsMTA|Vídeo-Aula Parte 1: Forças centrais]] [[https://youtu.be/QEc73X7DJH4|Vídeo-Aula Parte 2: Lei das áreas]] [[https://youtu.be/5dQJbA5LHKI|Vídeo-Aula Parte 3: Potencial Efetivo]] Material Adicional: {{farinafs.pdf|Notas de curso do Prof. Carlos Farina sobre forças centrais.}} [[http://jliusun.bradley.edu/~jiangbo/appletdemo/CentralForce/demo.html|Página que contém um aplicativo relacionado a órbitas e uma discussão sobre como usar a ideia de potencial efetivo para modelar horizonte de eventos buracos negros.]] **Feriado (02/11)** **Aula 14 (04/11 - Trajetória em coordenadas polares para forças centrais)** [[https://youtu.be/t6G5lCl6EgA|Vídeo-Aula Parte 1: Trajetória em coordenadas polares]] [[https://youtu.be/UfHuqlnRxJU|Vídeo-Aula Parte 2: Problema de Kepler]] [[https://youtu.be/FsbiUA8IhWw|Vídeo-Aula Parte 3: Teorema de Bertrand]] Material Adicional: [[https://demonstrations.wolfram.com/MotionInACentralField/|Página do Wolfram Alpha onde se pode simular órbitas variando-se as condições iniciais e as leis de força]] {{farina85.pdf|Artigo que apresenta interessantes figuras de Lissajours para algumas órbitas.}} {{saggio2012.pdf|Artigo mais avançado mostrando que como resolver o problema de Kepler a partir do problema de Hooke e vice-versa, o chamado teorema de Bohlin.}} {{chapman69.pdf|Artigo com uma demonstração sem cálculo da solução do problema de Kepler, através de propriedades geométricas da elipse e leis de conservação.}} {{derbes99.pdf|Estudo da hodógrafa no problema de Kepler.}} **Aula 15 (06/11 - Leis de Kepler)** [[https://youtu.be/irDA3fMOPQU|Vídeo-Aula Parte 1: Órbitas gravitacionais]] [[https://youtu.be/BIiiE0bvXoo|Vídeo-Aula Parte 2: Leis de Kepler]] Material Adicional: [[https://www.youtube.com/watch?v=tmNXKqeUtJM&ab_channel=minutephysics|Vídeo do minutephysics sobre o porquê do sistema solar ser plano.]] [[https://www.youtube.com/watch?v=OTMELHUAzSM&ab_channel=minutephysics|Vídeo muito interessante do minute physics mostrando nossa ainda enorme ignorância sobre a gravidade]]. [[https://www.youtube.com/watch?v=4JGgYjJhGEE&ab_channel=TutorVista| Vídeo mostrando o experimento de Cavendish, o qual possibilita uma medida da constante G da gravitação universal.]] [[https://www.youtube.com/watch?v=Ym6nlwvQZnE&ab_channel=ThomasKoch| Outro vídeo ilustrando o experimento de Cavendish]] [[https://www.youtube.com/watch?v=c4N3jjtrfHk&ab_channel=InstitutodeF%C3%ADsicaUSP| Palestra do Prof. Moyses Nussenzveig sobre gravitação.]] {{orlando2018.pdf|Discussão do problema temporal de Kepler e várias aplicações interessantes.}} {{Mostepanenko_2008.pdf|Artigo moderno sobre estudo da lei da gravitação em sistemas microscópicos e na presença de forças quânticas.}} **Aula 16 (09/11 - Equação de Binet e espalhamento)** [[https://youtu.be/ygqrvmMfMdg|Vídeo-Aula Parte 1: Equação de Binet]] [[https://youtu.be/P1TTnytExMs|Vídeo-Aula Parte 2: Espalhamento]] [[https://youtu.be/SmAwDVJf0Kk|Vídeo-Aula Parte 3: Seção de choque]] Material Adicional: {{martinez1992.pdf|Artigo sobre leis de conservação no problema de Kepler e relação com teorema de Bertrand.}} {{tort89.pdf|Artigo com uma discussão de oscilador harmônico e pequenas pertubações a partir de Binet}} {{zugec2020.pdf|Artigo sobre a sombra de Rutherford.}} {{evans88.pdf|Artigo sobre espalhamento por um parabolóide de revolução.}} **Aula de dúvidas (11/11)** **Aula de dúvidas (13/11)** **Aula de dúvidas (16/11)** ** ====== ''Parte 4 - Sistemas de partículas, corpos rígidos e referenciais não-inerciais'' ======** **Aula 17 (18/11 - Problema de 2 corpos)** [[https://youtu.be/inHuWcvvafE|Vídeo-Aula Parte 1: Problema de 2 corpos]] [[https://youtu.be/volO8AMRAWY|Vídeo-Aula Parte 2: Massa reduzida]] Material Adicional: {{Santos2006.pdf|Dois blocos presos por uma mola com massa! Nesse caso, não é mais um problema de 2 corpos e algumas modificações devem ser feitas!}} **Aula 18 (23/11 - Sistema de Partículas)** [[https://www.youtube.com/watch?v=U059Us7kosA&list=PL8zzcM7NAIdgX4RlaWfhMYSEb9I3iYWxa&index=47&t=273s|Vídeo-Aula Parte 1: Conservação de energia em um sistema de 2 corpos]] [[https://www.youtube.com/watch?v=2vBVjcJwLXc&list=PL8zzcM7NAIdgX4RlaWfhMYSEb9I3iYWxa&index=48&ab_channel=ReinaldodeMeloeSouza|Vídeo-Aula Parte 2: Leis de conservação para um sistema de partícula]]