F 415 – Mecânica Geral II (1o. sem. 2024)

Prof. Eduardo Miranda
Sala 236 – DFMC – IFGW (Tel.: 3521-5486)
E-mail: use essa página
Horário: Terças-feiras (sala PB-14) e quintas-feiras (sala CB-15), das 14 às 16h

Atendimento dos monitores: PED – 2a. e 4a., das 12h às 13h na sala IF-15
                                                                  PAD – 3a. (na sala CB13) e 5a. (na sala LF33) das 12h às 14h

1. Estrutura das aulas.
2. Listas de problemas.
3. P1.
4. P2.
5. P3.
6. Exame.
7. Notas

Livro adotado: Classical Dynamics of Particles and Systems, Jerry B. Marion and Stephen T. Thornton, 4th Edition, Harcourt College Publishers, 1995.
Fontes adicionais:
Mechanics, Keith R. Symon, 3rd Edition, Addison-Wesley, 1971.
Classical Mechanics, Herbert Goldstein, 2nd Edition, Addison-Wesley, 1980 (mais avançado).

Ementa: Caps. 8 ao 14 do Marion-Thornton.

1. Forças centrais.
2. Sistemas de partículas.
3. Referenciais não inerciais
4. Dinâmica de corpos rígidos.
5. Oscilações acopladas.
6. Meios contínuos e ondas.
7. Teoria especial da Relatividade.

Alguns links interessantes:

ATENÇÃO: ARTIGOS DE REVISTAS CIENTÍFICAS PODEM SER BAIXADOS DE DENTRO DA UNICAMP (OU DE FORA, USANDO O VPN):

• Applets de assuntos da disciplina:
  • • • • Forças centrais: Problema de 2 corpos; Problema de 2 corpos (outro applet); 1a. lei de Kepler; 2a. lei de Kepler.
        • Dinâmica de corpos rígidos: o pião; a precessão dos equinócios (video1, video2); o polo celestial (outro).
        • Oscilações acopladas: dois pêndulos acoplados por uma mola; 5 massas acopladas;
        • Ondas em meios contínuos: corda vibrante;
        • O pêndulo de Foucault.
• Caos: Página com vários applets de sistemas caóticos. Outra página. O pêndulo duplo. Livro sobre caos.
• Um texto sobre como estudar Física (em inglês)
• Sobre o efeito muito pequeno da força de Coriolis no vórtice de escoamento de ralos (o chamado “Bathtub vortex”): experimento (paper aqui) que mostrou que o efeito pode ser observado se enorme cuidado é tomado para eliminar outras influências. Veja esse video do autor do paper acima em que ele mostra o experimento (a partir de 18:15). O efeito da força de Coriolis é no sentido anti-horário no hemisfério Norte e horário no Hemisfério Sul (paper aqui sobre observação feita no hemisfério Sul). Veja também uma demonstração recente nesse video do Veritasium.
• Videos do pêndulo de Foucault: no Museu de Ciências e Indústria de Chicago; numa demonstração de laboratório.
• Vários problemas envolvendo correntes ou cordas caindo ou sendo puxadas:
  • A corda/corrente caindo por um buraco ou pela borda de uma mesa (problema 9.15 do Marion/Thornton). Esse artigo mostra que a suposição de conservação de energia não funciona. O tratamento que não assume conservação de energia dá uma descrição melhor, porém não perfeita, provavelmente por causa da natureza discreta da corda/corrente, do caráter não unidimensional de uma corda/corrente real (a parte em cima da mesa não ocupa apenas um ponto) e outras diferenças entre o caso real e o modelo idealizado.
  • A corda/corrente caindo sobre uma mesa (exemplo 9.10 do Marion/Thornton). Esse problema é usualmente resolvido assumindo que a corda/corrente em queda tem aceleração g. Entretanto, esse artigo mostra que uma corda/corrente real “puxa” a corda/corrente em queda e aumenta sua aceleração em relação a g. Veja também as explicações e videos desse site dos autores do artigo. Esse outro artigo também é relacionado.
  • Veja nesse video uma exposição do excelente Prof. Tadashi Tokieda sobre a física surpreendente da correntes caindo.
• Força centrífuga X força centrípeta.

Esse video mostra a rotação livre de torques de um parafuso-T na estação espacial. O parafuso-T tem os três momentos de inércia principais diferentes entre si, como um controle remoto. O video mostra como a rotação inicial em torno do eixo de momento de inércia intermediário é instável e como o parafuso-T fica alternando entre duas rotações diferentes (“Teorema do controle remoto”). Veja também um video do Veritasium com uma explicação intuitivamente simples do teorema, sugerida pelo grande matemático Terence Tao. De sobra, o video também explica porque esse tipo de instabilidade não afeta corpos celestes como a Terra.

• Video demonstrando algumas propriedades de giroscópios, que nada mais são que piões simétricos. Outro video mostrando a estabilidade da rotação de giroscópios.
• Espectro de absorção no infravermelho do CO₂, mostrando os modos de vibração da molécula.