Responsável: Fernando Assis Garcia (fgarcia-at-if.usp.br, Ed. Basílio Jafet, sala 229);
Assistentes: Henry Acciari dos Santos Cardoso
Aulas: segunda-feira 14:00 as 16:00 e quinta-feria das 9:00 as 12:00
Monitoria
Horário fixo: Quarta-feira das 15:00 as 16:00
Horários flexíveis: TBA
NOTAS DO CURSO (ultima atualização 16/09):
Atividades || Listas || Provas
AVISOS IMPORTANTES:
04/09 - Lista 2 modificada (1 problema, para entregar, foi acrescentado).
TBA
Estrutura das aulas:
A ideia é lecionarmos por não mais que 90 minutos na segunda-feira. Na quinta-feira, optaremos por algo como duas aulas de 60 minutos, com um longo intervalo para discussões/atividades. Sempre que possível, discutiremos experimentos em sala. Adotaremos ainda o princípio que exemplos são bons quando ilustram conceitos. Exercícios estimulam a cabeça (e os músculos) de quem o faz, não de quem assiste.
Abaixo está o cronograma das aulas expositivas e de preparação. Datas importantes do curso também estão anotadas.
04/08 Recepção
07/08 Recepção
11/08 Introdução geral (sumário da aula)
14/08 Cinemática 1D e 3D (sumário da aula)
18/08 Vetores e sistemas de coordenadas (sumário da aula) (notas de aula, com atividades preliminares) + atividade presencial
21/08 Algumas trajetórias importantes (sumário da aula) (notas de aula, com atividades preliminares) + atividade presencial
25/08 Invariância de Galileu (entrega da lista 1 de problemas) (sumário da aula)
Material extra: (1) James L. Anderson, "Newton’s first two laws of motion are not definitions", Am J of Phys 58, 1192 (1990) ; (2) Noam Chomsky - "The machine, the ghost, and the limits of understanding: Newton's contributions to the study of mind" - https://www.youtube.com/watch?v=D5in5EdjhD0 ;
28/08 Operando vetores, derivadas e integrais (sumário da aula)
01/09 Semana de trabalho
04/09 Semana de trabalho
08/09 Simetrias e aplicações das lei de Newton (sumário da aula) (notas de aula, com atividades preliminares). (entrega da lista 1 de problemas)
11/09 Mais aplicações das leis de Newton (sumário da aula) + (notas de aula, com atividade preliminares) + atividade presencial
15/09 Mais forças na natureza (sumário da aula) (notas de aula, com atividades preliminares)
Material Extra: (1) E. M. Purcell, "Life at low Reynolds number" , Am. J. Phys. 45, 3 (1977); (2) B. de Lima Bernardo, et al, "Simplified model for the dynamics of a helical flagellum", Am. J. Phys. 79, 736 (2011).
18/09 Referencias não inerciais (sumário da aula) (notas de aula, com atividades preliminares) + atividade presencial
22/09 Conservação da energia (sumário da aula) (notas de aula, com atividades preliminares) (entrega da lista 2 de problemas)
25/09 Conservação da energia (sumário da aula) (notas de aula, com atividades preliminares) + atividade presencial
Material extra: (1) Boye K. Ahlborn, et al, "Lower size limit for aquatic mammals", AmJP 67, 920 (1990), Sobre a "conta no aro", não dexe de ler este (2) este paper ("Simple mechanical model exhibiting a spontaneous symmetry breaking" e ainda este (3) este paper ("Esoteric elementary particla phenomena in undergraduate physics - spontaneous symmetry breaking and scale invariance" )
29/09 Conservação do momento linear e angular (notas de aula, com atividades preliminares)
02/10 Conservação do momento linear e angular (notas de aula, com atividades preliminares) + atividade presencial
06/10 Princípio de miníma ação (sumário da aula) (Feynman Lecture Vol II, capítulo 19)
09/10 Prova I
13/10 Oscilador Harmônico (entrega da lista 3 de problemas) + atividade presencial
16/10 Oscilador Harmônico + atividade presencial
20/10 NÃO HAVERÁ AULA
23/10 NÃO HAVERÁ AULA
27/10 Consagração ao funcionário público
30/10 Forças centrais (entrega da lista 4 de problemas) + atividade presencial
03/11 Forças centrais
06/11 Forças centrais + atividade presencial
10/11 Semana de trabalho
13/11 Semana de trabalho
17/11 Corpos Rigidos (entrega da lista 5 de problemas)
20/11 Consciência negra
24/11 Corpos Rigidos + atividade presencial
27/11 Corpos Rigidos + atividade presencial
01/12 Corpos Rigidos
04/12 Prova II
08/12 (entrega da lista 6 de problemas)
11/12
A disciplina irá propor 2 provas e 6 listas de problemas e atividades em aula. A nota final (NF), será calculada como: 0.4 x MP + 0.5 x ML+ 0.1 x M.A, onde MP é a média das notas das provas, ML é a média das notas das listas de exercícios/problemas e MA é a média das notas das atividades.
A provas serão individuais e dissertativas. Espera-se uma solução clara, bem redigida e cuja redação deve expor de maneira clara hipóteses e príncípios adotados para as soluções dos problemas. As provas não serão desafiantes, mas não serão meras reapresentações de problemas das listas.
Os problemas das listas podem e devem ser discutidos com colegas mas a redação final do problema é individual. Em geral, 2 ou 3 problemas serão selecionados para avaliação. Assim como o texto da prova, espera-se uma solução clara e bem redigida. Problemas das listas serão desafiantes e, muitas vezes, irão complementar a teoria discutida em aula.
Os atividades de aula ocorrerão sobretudo durante a aula da 5a feira. Serão atividades rápidas, de carácter conceitual. Podem ser discutidas livremente com colegas durante a aula mas a redação final é individual.
Guia para escrever a solução de problemas.
Material da parte I
Listas e testes
Lista ZERO de problemas (não será pontuada, cheque seus pré-requisitos e/ou construa este conhecimento)
Prova 1 (solução e critérios); P1SUB
Material da parte II
Listas e testes
Lista de exercícios IV,
Lista de exercícios V,
Lista de exercícios VI,
Prova 2 (solução e critérios); P2SUB
Material da REC
Prova REC
Fique atent@ ao cronograma do curso e sempre se prepare para as aulas através das atividades preliminares. Caso tenha dificuldades com estas atividades, não deixe de frequentar a monitoria e o horário de atendimento do professor
Após cada aula, pense em atacar imediatamente os exercícios de compreensão.
Use as listas de problemas como ferramentas para seu aprendizado. Não esqueça de praticar durante a solução das listas de problemas uma redação adequada de suas soluções.
Nota: talvez você esteja interessad@ em um Djavu reader (https://djvureader.org/download.html).
Referências básicas do Curso
The Berkeley Physics Course Volume I
Texto de alto nível sobre o tema de nosso curso. Infelizmente, não há novas edições deste livro. As leis de Newton são discutidas extensivamente. Os exemplos ao longo do texto são desafiantes e complementam o conteúdo do texto. Muito de nossas notas segue de perto o conteúdo do texto de Berkeley mas, certamente, a leitura do original permanece altamente recomendada. Há muitas cópias no IFUSP, inclusive em Português. Curiosidade: livro escrito por três gigantes da física da matéria condensada do século 20.
The Feynmann Lectures on Physics Vol I (Volume I do Feynman Lectures on Physics)
Este é o primeiro volume da coleção "The Feynmann Lectures on Physics" que em 3 volumes cobre uma formação básica de excelente nível nos temas mais variados da Física. De fato, os temas são abordados de maneira bem sofisticada e com discussões conceituais muito ricas. O volume I começa com temas bem elementares e a complexidade do texto cresce conforme os capítulos avançam. Alguns textos podem ser vistos como introdução às notas de aula disponíveis, outros serão complementos. É uma referência obrigatória para todo estudante de ciências. Não posso recomendar o suficiente esta referência. No mais, o texto está disponível gratuitamente no site do Caltech, instituição onde Richard Feynman lecionou por quase toda sua vida profissional.
A. P. French - Newtonian Mechanics
Livraço. Texto para quem gosta de discussões extensas. É o que poderia se chamar "MIT Physics Course Vol I". Infelizmente, difícil de se encontrar mesmo em .pdf. Problemas excelentes e desafiantes. Excelente e completo tratamento de forças centrais e teoria de espalhamento. Sem paralelos.
Referências complementares
H M Nussenzveig - Física Básica Volume I
Livro muito elogiado por vários estudantes e professores. O texto é muito bem escrito e está em nossa língua. Discute a fundo conceitos fundamentais e traz exemplos bem estruturados. Há também muitos problemas ao final de cada capítulo, alguns bastante desafiantes, desenhados para testar seu entendimento da matéria.
Ilya Lvovich Shapiro e Guilherme de Berredo - Introdução à Mecânica Clássica (Livraria da Física)
Um texto bem construído sobre o assunto. Faz um tratamento geométrico interessante da cinemática em termos de sistemas de coordenadas comoventes e a ideia é depois aplicada ao estudo da dinâmica. Traz algumas boas discussões sobre conservação de energia e momento. É um livro bem escrito e em grande parte de nível adequado ao curso de Física I da CCM. Talvez um pouco árido numa primeira leitura para alunos ainda sem experiência em cálculo/vetores. Ponto fraco: o estudo de rotações, que me parece muito elementar.
Halliday & Resnick - Física Básica Volume I (e outros genéricos do mesmo tipo)
Uma referência utilizada largamente que traz um texto bastante "direto ao ponto". As discussões são rasas, por vezes até rasas demais, mas muitos estudantes sentem que o livro consegue sintetizar bem o material do curso. Outros, preferem usar este livro em uma primeira leitura e depois seguem para um das referência acima que consideram mais sofisticadas. Outra qualidade é que este livro traz exemplos mais elementares e pode lhe ajudar caso você esteja em apuros.