Programação
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Na primeira página estão informações gerais, o nome do livro texto e o critério de aprovação . Na segunda, você encontra o cronograma da disciplina, inclusive as datas das provas.
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Aqui, você vai encontrar o guia de leitura do livro texto, Dinâmica Clássica de Partículas e Sistemas, Marion. Os guias têm duas finalidades: orientá-lo sobre as seções mais importantes e detalhes do texto e corrigir os erros de tradução do inglês para o português, que às vezes invertem o sentido do texto.
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Aqui, você encontrará as listas de exercício obrigatórias, que serão avaliadas por testes do moodle. A maioria dos exercícios são do livro texto, de modo que você poderá usar o gabarito que já vazou para todo mundo para passar nos testes sem saber resolver os exercícios, mas é mais sensato dar-se ao trabalho de procurar a solução com seus próprios conhecimentos e desenvolver sua maneira de compreender a Mecânica clássica, que é um assunto difícil. Treinar é imprescindível.
Não entregue as soluções - a avaliação vai acontecer somente nos testes periódicos do moodle e, claro, nas 3 provas que faremos ao longo do semestre.
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Aqui você encontra os exercícios que resolveremos em grupo durante a classe.
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O primeiro tópico da disciplina é a aplicação das leis de Newton a sistemas de força variável. A fim de contextualizar o assunto, preparamos um experimento virtual sobre força de atrito de contato em um movimento bidimensional acelerado, em que a força resultante não é constante.
O material para análise encontra-se no sítio www.fisfoto.if.usp.br/~fisfoto/ (em alguns navegadores, o til que fica entre br/ e fisfoto aparece como menos, mas o link deve funcionar, espero). Nesse sítio, abra o menu TRANSLAÇÃO na barra superior e selecione Atrito Variável. Navegue nas abas para olhar o contéudo, mas o material para análise está na aba Filmes e Fotos.
O experimento deve ser realizado em equipe de 3 (três) membros. . O documento abaixo "Designação das situações para análise" atribui a cada estudante uma situação, mas cada equipe deve analisar uma única situação específica - qualquer uma das três serve.
Você precisará entregar um relatório parcial da primeira parte entre 8/8 e 15/8 e um final entre 22 e 29/8 sobre esse experimento; os relatórios devem ser depositados no sítio da disciplina, nos links de Tarefa correspondentes, logo abaixo. Cada roteiro também traz orientação para a elaboração do relatório.
O primeiro relatório será corrigido e devolvido rapidamente, com as correções necessárias a garantir que você possa ter sucesso na 2a parte, assim sugiro entregar no primeiro prazo (8/8) a fim de dispor de mais tempo para essas correções. Eventuais atrasos em relação aos prazos finais, por qualquer motivo, vão custar nota (1 ponto a menos na nota máxima por semana de atraso). Quando a nota do relatório é muito baixa, costumo devolvê-lo, orientar a reelaboração do experimento e aceitar um novo relatório.
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Você deve entregar uma síntese curta, em doc, docx ou pdf (não mande planilhas) conforme a orientação do roteiro da 1a parte do experimento, que está no sítio do fisfoto e também copiado abaixo, entre 8/8 e 15/8. Entrega posterior a 15/8 terá nota reduzida.
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Você deve concluir a análise do experimento, agora estabelecendo a equação de movimento, procedendo à sua solução numérica e comparando com o resultado das medidas. O roteiro está na página do experimento, no fisfoto. Você deve entregar o relatório até terça da próxima semana, fazendo o upload nesta tarefa mesmo. Vou manter a recepção dos relatórios aberto por mais um tempo, mas vou descontar 1 ponto por semana de atraso.
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Dedicaremos as três primeiras semanas de aula a uma revisão das Leis de Newton e a aplicações mais sofisticadas, comparadas às do início do curso de Física.
O guia de leitura do capítulo 2 e a primeira lista de exercícios estão em pastas no primeiro bloco desta página.
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Este texto apresenta a equação de movimento de um paraquedista, que tem a característica interessante de envolver um termo de massa que influi na inércia, mas não na força resultante.
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Este teste cobre o material correspondente às seções: 2.1, 2.2 e 2.3 inteiras e a seção 2.4 até o fim do exemplo 2.7.
Você deve respondê-lo até às 08:00 h da 2a-feira, 8/8, e terá 12 minutos para responder os seis testes de múltiplas alternativas.
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Este teste cobre o material correspondente à seção 2.4.
Você deve respondê-lo até às 10:00 h da 5a-feira, 11/8, e terá 12 minutos para responder os seis testes de múltiplas alternativas.
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Questões de leitura do final do capitulo, seções 2.5 a 2.7. Aberto até às 8:00 da 2a-feira, 15/8.
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Primeira lista, referente ao capítulo 2; enunciados no arquivo 1aLista2016.pdf . Disponível a partir de 9 de Agosto (terça) às 12:00 até 23 de Agosto (terça) às 22:00.
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Antes de desenvolvermos o método de Lagrange para encontrar as equações de movimento de problemas de Mecânica, vamos nos deter nos métodos de minimização de funções, inclusive em um que se aplica a situações em que o mínimo tem que ser buscado dentre os pontos que obedeçam a vínculos. Esta é uma seção bastante matemática, e vamos estudá-la primeiro, de modo a separar a complexidade matemática do assunto da dificuldade conceitual em lidar com sistemas físicos.
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Testes sobre o capítulo 6 do Marion junto com o texto complementar sobre multiplicadores de Lagrange
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Este teste abre a partir de 1/9 e vai até 13/9. São 6 questões de múltipla escolha, sobre os exercícios relacionados no arquivo 2aLista.pdf, na pasta "Listas de Exercícios" acima. Pode responder quantas vezes quiser, vale a maior nota, mas tem uma espera curta entre a 1e e a 2a tentativa e longa (2 horas), entre as demais. Melhor fazer os exercícios antes de tentar a primeira vez.
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Existe uma outra maneira de atacar os problemas de mecânica e que é particularmente útil quando existem vínculos entre os componentes do sistema, que atuam de maneira complicada. Apresentaremos então as equações de Lagrange, que se baseiam em um princípio de mínima ação.
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Este teste consiste em 7 questões de leitura do capítulo 7, seções 1 a 4, do Marion.
Você tem 25 minutos para responder. Como sempre, pode tentar quantas vezes quiser, mas o intervalo mínimo entre a 1a e 2a tentativas é de meia hora, e de 1 hora entre as demais.
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São 6 testes, versando principalmente sobre as seções 5 a 9, com um teste relativo às seções 10 e 11 e outro sobre as seções 1 a 4.
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Testes sobre a 3a lista de exercícios (documento 3aLista.pdf, na pasta Exercícios), sobre o conteúdo do capítulo 7 do Marion,
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Vamos discutir brevemente como se aplica em geral as leis de Newton em referenciais acelerados e nos deter no estudo dos efeitos das forças de inércia nos movimentos na Terra.
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Teste relativo à leitura das seções 1, 2 e 3 do Marion. São 6 testes.
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Teste relativo à leitura da seção 4 do capítulo 10 do Marion. São 5 testes.
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Questionário sobre a 4a lista de exercícios, que está no arquivo "Listas de Exercícios", arquivo "4aLista.pdf". São 5 testes.
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Estudaremos a equação de movimento de um sistema de duas partículas quando a força de interação atua na direção da reta que passa por elas. Aplicaremos os resultados na dedução das órbitas dos planetas.
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Capítulos 7 e 10 do Marion.
Local: sala 211 da Ala Central.
Data: 27/10
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Teste sobre as seções 8.1 a 8.5 do Marion. São 5 questões;
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Leitura das seções 6 a 8 do Capítulo 8 do Marion. São 5 questões.
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Testes de exercícios sobre o conteúdo do capítulo 8 do Marion.
A lista com os enunciados está na pasta "Listas de Exercícios" - arquivo 5aLista.pdf.
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O texto acima explica do que trata esse livro e dá a referência completa.
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O arquivo acima dá a referência exata do livro e resume do que se trata.
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Neste último tópico do curso, estudaremos os modos normais de vibração de um sistema acoplado, isto é, em que há interações entre suas partículas, de modo que o movimento de uma influi no movimento das outras. Embora seja um problema complicado, ele tem solução geral quando as forças de interação dependem linearmente das posições das partículas. Esse problema ocorre em muitas situações reais, tanto naturais quanto criadas pela tecnologia, portanto a solução que encontraremos se aplica em muitos casos. Além disso, o conceito de modos normais perpassa muitos temas da Física.
Um livro dedicado a esse assunto e muito claro, embora extenso, é Waves, 3o volume do curso de Física de Berkeley, por F.S. Crawford, disponível para download em https://archive.org/details/Waves_371
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Matéria: capítulos 8 e 12 do Marion. Como não teremos lista de exercício sobre o capítulo 12, dessa parte caem os testes de Leitura mais os exercícios em classe referentes aos modos normais de oscilação. Já em relação ao capítulo 8, caem a lista de exercícios, os exercícios em classe e os exemplos do livro.
A prova será na sala 211 da Ala Central, na 5a-feira 1/12, às 10 hs.
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O material para análise encontra-se no sítio www.fep.if.usp.br/~fisfoto/ (em alguns navegadores, o til que fica entre br/ e fisfoto aparece como menos, mas o link deve funcionar, espero). Nesse sítio, abra o menu TRANSLAÇÃO na barra superior e selecione Modos Normais. Navegue nas abas para olhar o conteúdo, mas o material para análise está na aba Filmes e Fotos.
O experimento deve ser realizado em equipe de 3 (três) membros. O documento abaixo "Designação das situações para análise" atribui a cada estudante uma situação, mas cada equipe deve analisar uma única situação específica - qualquer uma das três serve.
Você precisará entregar um relatório parcial da primeira parte em 24/11 e um final em 5/12 sobre esse experimento; os relatórios devem ser depositados no sítio da disciplina, nos links de Tarefa correspondentes, logo abaixo. Cada roteiro também traz orientação para a elaboração do relatório.
O primeiro relatório será corrigido e devolvido rapidamente, com as correções necessárias a garantir que você possa ter sucesso na 2a parte, assim sugiro entregar antes do prazo a fim de dispor de mais tempo para essas correções. Eventuais atrasos em relação aos prazos finais, por qualquer motivo, vão custar nota (1 ponto a menos na nota máxima por semana de atraso). Quando a nota do relatório é muito baixa, costumo devolvê-lo, orientar a reelaboração do experimento e aceitar um novo relatório, mas neste final de ano não haverá muito tempo para isso, por conta do prazo para fechamento da nota da disciplina.
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No arquivo abaixo, você encontrará o código de uma situação ao lado do seu nome. O experimento deve ser realizado em grupo de três e deve analisar uma única situação, que deve ser uma daquelas atribuídas a um dos membros do grupo.
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O roteiro para a 1a parte do experimento Modos Normais está na página do fisfoto e também na aba desta tarefa (abra a tarefa para ver). O prazo para entrega é 24/11, às 10 horas. Com atraso (1 ponto a menos por semana), vou aceitar até 4/12.
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Nesta parte do experimento, você vai ajustar os parâmetros de uma função matemática à posição de um dos carrinhos ao longo do tempo e ver se consegue explicar o movimento do outro com esses parâmetros ajustados.
O roteiro está na aba desta tarefa (abra a tarefa para ver), até que eu consiga inseri-lo na página do experimento. Você deve usar os dados obtidos na primeira parte. Inclui também o texto sobre o método dos mínimos quadrados, MMQ.pdf
Você precisa entregar o relatório final até 8/12.
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Prova Substitutiva dia 8/12, às 10 horas.
Local: sala 211 da Ala Central.
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Dia 16/2/2016, às 10 horas.
Local: sala 211 da ala central.