Programação

  • Informações Gerais

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    Mecânica (IGc)  - 2023/2

    Este curso aborda aspectos fundamentais da mecânica de Newton. A mecânica Newtoniana é uma das formulações da Mecânica Clássica, e constitui um modelo físico que nos permite entender, e até mesmo prever, o movimento de corpos rígidos macroscópicos sujeitos às mais diversas forças, sejam estas de origem gravitacional, elástica, atrito ou até mesmo eletromagnética. Muitos dos movimentos encontrados em nosso dia a dia podem ser descritos utilizando a formulação Newtoniana. Estudaremos também conceitos importantes como a conservação da energia, do momento linear e do momento angular.

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    Estrutura do Conteúdo

    • Bloco 1:

      Vetores, Cinemática vetorial, Leis de Newton e aplicações.

    • Bloco 2:

      Trabalho, Energia Cinética e Energia Potencial, Momento Linear e Colisões.

    • Bloco 3:

      Torque, Momento angular, Rotações e Dinâmica dos Corpos Rígidos

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    Bibliografia Básica

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    Método de Avaliação

    • A avaliação será baseada em três provas parciais com pesos iguais.
    • Cada prova será referente ao conteúdo de cada um dos blocos.
    • A ausência em qualquer prova implica em nota nula para aquela prova.
    • Após as três provas, haverá uma prova substitutiva, aberta para quem quiser tentar, cuja nota substituirá a menor nota dentre as notas das três provas parciais.
    • A nota média será dada por , onde significa Aprovado,  significa Recuperação, e significa Reprovado.
    • Após a prova substitutiva, haverá uma prova de recuperação para alunos com te último caso, a nota final do semestre será dada por , onde  significa Aprovado e ignifica Reprovado.
    • A ausência na prova de recuperação, para alunos com , implica em

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    Datas das Provas

    • 21/09 26/10 (P1)
    • 30/11 (P2)
    • 21/12 (P3)
    • 22/01 (PSUB)
    • 01/02 (PREC)

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    Plantão para Atendimento de Dúvidas (Monitoria)

    • Monitor: Thiago de Lima Campos
    • E-mail: thiagocampos@usp.br
    • Dia/Horário de atendimento: Quartas-feiras das 12h00 às 13h00
    • Sala: Auditório A3
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  • Primeira aula

    • (07/08) Introdução à disciplina
  • Vetores

    • (10/08) Grandezas vetoriais e operações envolvendo vetores. Representação de vetores em duas dimensões. Versores e componentes de um vetor.
    • (14/08) Vetores em três dimensões. Produto escalar e produto vetorial.
  • Cinemática unidimensional (Movimento retilíneo)

    • (14/08) Introdução à cinemática do ponto material em uma dimensão. Reta ordenada. Condições iniciais. Movimento retilíneo uniforme.
    • (17/08) Relações entre posição, velocidade instantânea e aceleração instantânea. Movimento uniformemente acelerado.
    • (21/08) Problemas selecionados envolvendo movimento uniformemente acelerado.
  • Cinemática vetorial (Movimentos em duas e três dimensões)

    • (21/08) Introdução à cinemática vetorial. Vetores posição, deslocamento, velocidade média e velocidade instantânea em três dimensões.
    • (24/08) Vetores aceleração média e aceleração instantânea. Movimento de projéteis em duas dimensões.
    • (28/08) Movimento circular. Vetores posição, velocidade instantânea e aceleração instantânea no movimento circular. Movimento circular uniforme e uniformemente variado.
    • (31/08) Movimento relativo e transformação de Galileu. Resolução de alguns problemas da lista 2.
  • Os princípios da dinâmica e as Leis de Newton

    • (11/09) Força e equilíbrio. Referencial inercial e as três Leis de Newton. A definição de momento linear. Exemplos ilustrativos da segunda Lei e da terceira Lei.
    • (14/09) Aplicações das Leis de Newton; a máquina de Atwood simplificada. Molas; o modelo linear e a Lei de Hooke. Forças de atrito.
    • (18/09) Força de atrito estática e força de atrito cinética. Coeficientes de atrito. Estática e dinâmica envolvendo forças de atrito. Veículos em pistas circulares e inclinadas.
  • Trabalho e Energia Cinética

    • (23/10) Trabalho de uma força constante. Joule como unidade de medida. Interpretação física do sinal do trabalho de uma força. Energia cinética e o Teorema do Trabalho-Energia.
    • (30/10) Trabalho e energia cinética (revisão). Exemplos envolvendo mais de uma força constante.
  • Energia Potencial e Conservação da Energia

    • (06/11) Forças conservativas e energia potencial. A energia mecânica e sua conservação. Problemas unidimensionais envolvendo força peso e força elástica.
    • (13/11) Diagramas de energia potencial. Pontos de equilíbrio instável e estável. Pontos de retorno. Forças em 2 e 3 dimensões. O gradiente da energia potencial. O trabalho de forças não-conservativas e a perda de energia mecânica.
    • (16/11) Problemas de conservação da energia envolvendo movimentos circulares.
  • Momento linear e Colisões

    • (16/11) Momento linear. O conceito de impulso e o Teorema do Impulso-Momento.
    • (23/11) Conservação do momento linear. Definição de centro de massa (CM). Colisões. Colisões elásticas e inelásticas. A colisão unidimensional.
    • (27/11) Impulso e colisões em duas dimensões.
  • Corpos rígidos e Rotações 1

    • (04/12) Definição de corpo rígido. Centro de massa. O movimento geral de um corpo rígido. 
    • (07/12) Rotações e notação vetorial das rotações. Torque. Momento angular. Conservação do momento angular. Momento de inércia de um sistema de partículas.
  • Corpos rígidos e Rotações 2

    • (11/12) Energia cinética de rotação. Momento de inércia de corpos rígidos. Rotação de um corpo rígido em torno de um eixo fixo.
    • (14/12) Energia cinética de translação mais rotação. O Teorema dos eixos paralelos. O problema do rolamento sem deslizamento. Campo de velocidades. Equivalência dos movimentos.
    • (18/12) Mais considerações sobre o rolamento sem deslizamento. Descrição do CM e descrição do ponto de contato. Resolução de exercícios.