PROGRAMA DE DISCIPLINA
CÓDIGO
FIS220
Carga Horária
Teórica
60h
Prática
Total
60h
DISCIPLINA:
MECÂNICA CLÁSSICA
Créditos
4
4
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
Curso Atendido
Licenciatura em Física
Pré-Requisitos
FIS216 e MAT228.
EMENTA
Gravitação. Dinâmica de dois corpos. Dinâmica de sistema de muitas partículas. Dinâmica de corpos rígidos.
Formulações Lagrangiana e Hamiltoniana da mecânica clássica. Forças centrais.
OBJETIVOS
Aprofundar o estudo da Mecânica Clássica Newtoniana através de sua aplicação a problemas mais complexos,
utilizando, para tanto, o conhecimento de ferramentas matemáticas já adquiridas pelo estudante nesse estágio do
processo de aprendizagem. Apresentar novas ferramentas na solução de tais problemas, tais como o Cálculo
Variacional, o Princípio de Hamilton e as Equações de Euler-Lagrange, contrapondo-as às ferramentas vetoriais
tradicionais. Aplicar tais ferramentas no estudo da Gravitação Universal e do Movimento Planetário, habilitando
os alunos a transporem o conhecimento científico da disciplina para exemplos e temas relevantes para o ensino no
nível médio..
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
1 – Mecânica Newtoniana
Leis de Newton;
Sistemas de referência;
Equação do movimento de uma partícula;
Teoremas de conservação – momento linear, momento angular, energia;
Estudo da energia potencial: condições e tipos de equilíbrio;
Solução de equações do movimento: equação transcendental e método perturbativo.
2 – Métodos do Cálculo Variacional
1ª e 2ª forma da equação de Euler;
Funções com várias variáveis independentes;
Equações de Euler com condições auxiliares – vínculo;
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Aplicações: problemas geométricos e princípio de Fermat – leis da óptica geométrica.
3 – Mecânica Lagrangiana e Hamiltoniana
Princípio de Hamilton;
Coordenadas generalizadas;
Equações de Euler-Lagrange;
Equivalência entre as equações de Lagrange e de Newton
Teoremas de conservação na dinâmica lagrangiana: momento linear, momento angular e energia;
Equações canônicas do movimento – dinâmica de Hamilton;
Aplicações em problemas mecânicos diversos.
4 – Força Central
Definição de massa reduzida;
Constantes de movimento – momento angular e energia total;
Equações de movimento;
Órbitas em um campo central;
Energia centrífuga e potencial efetivo;
Movimento planetário – Leis de Kepler;
Estabilidade de órbitas circulares.
5 - Gravitação
Lei de Newton da Gravitação Universal;
Potencial gravitacional – campo como gradiente do potencial;
Equação de Poisson;
Fenômeno das marés oceânicas.
ESTRATÉGIAS DE ENSINO E AVALIAÇÃO
Aulas expositivas, discussões dirigidas, aulas de resolução de exercícios, resolução de listas de exercícios.
A avaliação é feita por meio de provas, listas de exercícios, seminários e produções textuais realizados pelos
alunos, considerando a participação e o envolvimento do aluno nas atividades de ensino-aprendizagem.
RECURSOS UTILIZADOS
Quadro branco e marcadores, computador e projetor, material impresso (apostilas, listas de exercícios etc.) para
aulas presenciais.
Sala virtual da disciplina no AVA do IFBA (MOODLE) para disponibilização de material didático,
acompanhamento das atividades de ensino-aprendizagem e interação entre os participantes do curso.
BIBLIOGRAFIA BÁSICA
LEMOS, N.. Mecânica Analítica. São Paulo: Ed. Livraria da Física, 2007.
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SYMON, K.R. Mecânica. Rio de Janeiro: Editora Campus, 1996.
THORNTON, S.T. e MARION, J. B. Dinâmica Clássica de Partículas e Sistemas. Editora CENGAGE, 2011.
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR
GOLDSTEIN, H., POOLE, C. P. e SAFKO, J. Classical Mechanics. Addison-Wesley, 2002 (3ª ed.).
LANCZOS, C. Variational Principles of Mechanics. Dover Publications, 2012 (4a. ed.)
LANDAU, L. D. e LIFSHITZ, E. M. Mecânica. Hemus, 2004.
SUDARSHAN, E.C.G. e MUKUNDA, N.. Classical Dynamics: A Modern Perspective. Krieger Publishing
Company, 1983. ed. Wiley, 1974
GELFAND, I. M e FORMIN, S. V. Calculus of Variations. Dover Publications, 2000.
Aprovado pelo Departamento
Chefe do Departamento
Data
IFBA – Câmpus Salvador. Programa da disciplina FIS220.
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