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programa [2017/08/14 11:41]
admin [Dinâmica de Sala de Aula]
programa [2017/08/17 14:47] (current)
admin
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 ====== Introdução ====== ====== Introdução ======
-Esta disciplina é central na formação do físico, tanto do bacharel quanto do licenciado. Tem um caráter múltiplo: é integradora,​ porque junta os conhecimentos adquiridos na Física básica com os métodos analíticos aprendidos nas cadeiras ​de matemática;​ por causa disso também, é uma introdução às técnicas da Física Matemática;​ é uma disciplina que leva o estudante ao domínio de técnicas bastante gerais de resolução de problemas, o que é parte da natureza mesmo da profissão de físico, pesquisador ou professor; e proporciona,​ por fim, uma visão mais abrangente e completa dos conteúdos da Física newtoniana, além de apresentar, a nível introdutório, ​formulações ​mais sofisticadas ​geraiscomo a obtida a partir de princípios variacionais.\\+Esta disciplina é central na formação do físico, tanto do bacharel quanto do licenciado. Tem um caráter múltiplo: é integradora,​ porque junta os conhecimentos adquiridos na Física básica com os métodos analíticos aprendidos nas disciplinas ​de matemática;​ por causa disso também, é uma introdução às técnicas da Física Matemática;​ é uma disciplina que leva o estudante ao domínio de técnicas bastante gerais de resolução de problemas, o que é parte da natureza mesmo da profissão de físico, pesquisador ou professor; e proporciona,​ por fim, uma visão mais abrangente e completa dos conteúdos da Física newtoniana, além de apresentar, a nível introdutório, ​uma formulação ​mais sofisticada ​geral, obtida a partir de um princípio variacional.\\
  
 ===== Ementa ===== ===== Ementa =====
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 As aulas deste semestre serão filmadas para criação de um canal de vídeo-aulas no youtube, que se chamará "​Mecânica Clássica UFF"​.\\ As aulas deste semestre serão filmadas para criação de um canal de vídeo-aulas no youtube, que se chamará "​Mecânica Clássica UFF"​.\\
 A frequência às aulas é um compromisso recíproco entre professor e alunos: eu não faltarei, a não ser por motivos médicos ou humanitários,​ e espero o mesmo comportamento da parte de vocês.\\ A frequência às aulas é um compromisso recíproco entre professor e alunos: eu não faltarei, a não ser por motivos médicos ou humanitários,​ e espero o mesmo comportamento da parte de vocês.\\
-Uma parte importante do conteúdo da disciplina será objeto de dinâmicas participativas em sala de aula, e isto realça a importância da sua presença. A pesquisa em ensino de Física demonstra que estas dinâmicas aumentam a eficácia do aprendizado,​ e por isso serão usadas na disciplinas. Usarei duas modalidades:​ algumas aulas envolverão a realização de atividades tutoriais em grupo e outras constarão da discussão coletiva de questões conceituais. O material para estas dinâmicas será disponibilizado nas abas [[Duvidas nas Listas 1 e 2|Tutoriais]] e [[Duvidas nas Listas 3 e 4|Questões para Discussão em Classe]]. A participação **integral** nas aulas poderá merecer bonificação na nota final, a meu critério.+Uma parte importante do conteúdo da disciplina será objeto de dinâmicas participativas em sala de aula, e isto realça a importância da sua presença. A pesquisa em ensino de Física demonstra que estas dinâmicas aumentam a eficácia do aprendizado,​ e por isso serão usadas na disciplinas. Usarei duas modalidades:​ algumas aulas envolverão a realização de atividades tutoriais em grupo e outras constarão da discussão coletiva de questões conceituais. O material para estas dinâmicas será disponibilizado nas abas [[Duvidas nas Listas 1 e 2|Tutoriais]] e [[Duvidas nas Listas 3 e 4|Questões para Discussão em Classe]]. A participação **integral** nas aulas, e portanto nestas dinâmicas, ​poderá merecer bonificação na nota final, a meu critério. 
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 +===== Programa ===== 
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 +=== 1. As Leis de Newton === 
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 +a. Espaço, tempo, massa e força\\ 
 +b. Escalares e vetores\\ 
 +c. Análise dimensional\\ 
 +d. Produto de vetores e cálculo vetorial\\ 
 +e. Sistemas de coordenadas\\ 
 +f. 1ª e 2ª leis, referenciais inerciais\\ 
 +g. Equações diferenciais\\ 
 +h. 3ª lei e conservação de momento\\ 
 +i. 2ª lei em coordenadas cartesianas e polares (2D)\\ 
 + 
 +=== 2. Projéteis e partículas carregadas === 
 + 
 +a. Forças de arrasto: caso linear (viscosidade),​ trajetória e alcance\\ 
 +b. Arrasto quadrático\\ 
 +c. Partícula carregada: carga em campo magnético\\ 
 +d. Números complexos\\ 
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 +=== 3. Momento e momento angular === 
 + 
 +a. Conservação do momento\\ 
 +b. Sistemas de massa variável; foguetes\\ 
 +c. Centro de massa\\ 
 +d. Momento angular de uma partícula; lei de Kepler\\ 
 +e. ... de sistema de partículas;​ momento de inércia\\ 
 + 
 +=== 4. Energia === 
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 +a. Trabalho e energia cinética\\ 
 +b. Forças conservativas e energia potencial; o gradiente e o rotacional\\ 
 +c. Energia em sistemas 1D: análise gráfica e solução completa\\ 
 +d. Equilíbrio e estabilidade\\ 
 +e. Forças centrais\\ 
 +f. Energia de interação e conservação da energia mecânica\\ 
 + 
 +=== 5. Oscilações === 
 + 
 +a. Lei de Hooke e movimento harmônico simples\\ 
 +b. Osciladores bidimensionais;​ figuras de Lissajous\\ 
 +c. Oscilações amortecidas e forçadas\\ 
 +d. Ressonância\\ 
 + 
 +=== 6. Equações de Lagrange === 
 + 
 +a. Cálculo variacional e equação de Euler-Lagrange\\ 
 +b. Problemas clássicos: princípio de Fermat, a braquistócrona\\ 
 +c. Princípio de Hamilton\\ 
 +d. Sistemas sem e com vínculos\\ 
 +e. Momento generalizado e coordenadas ignoráveis\\ 
 +f. Teorema de Noether e leis de conservação\\ 
 + 
 +=== 7. Problemas de força central === 
 + 
 +a. Centro de massa, coordenada relativa e massa reduzida\\ 
 +b. Equações de movimento\\ 
 +c. Referencial do centro de massa\\ 
 +d. Problema unidimensional equivalente\\ 
 +e. Equação da órbita e órbitas de Kepler\\ 
 +f. Navegação de espaçonave:​ transferência entre órbitas\\ 
 + 
 +=== 8. Referenciais não inerciais === 
 + 
 +a. Referencial em translação acelerada; as marés\\ 
 +b. Vetor velocidade angular\\ 
 +c. Derivadas temporais em referenciais em rotação\\ 
 +d. 2ª lei em referencial em rotação\\ 
 +e. Forças centrífuga e de Coriolis\\ 
 +f. Queda livre na superfície da Terra\\ 
 +g. Pêndulo de Foucault\\ 
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 +=== 9. Dinâmica de corpos rígidos === 
 + 
 +a. Propriedades do centro de massa\\ 
 +b. Rotação em torno de eixo fixo\\ 
 +c. Rotação em torno de eixo qualquer; tensor de inércia\\ 
 +d. Equação de autovalores do tensor de inércia e eixos principais de inércia\\ 
 +e. Precessão de um pião\\ 
 +f. Equações de Euler com torque nulo\\ 
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