Videoaula

Toda descrição é possível apenas após estabelecermos um referencial. Embora possamos adotar o referencial que desejemos, as leis físicas são mais simples em uma classe de referenciais ditas referenciais inerciais. Nesse vídeo apresentaremos esse sutil conceito e veremos que está relacionado com as próprias simetrias do espaço-tempo.

Ao lidarmos com problemas envolvendo fios é comum ouvirmos que se supõe que o fio é ideal. O que significa ser ideal? Por que fazemos essa aproximação? Em que situações esta é uma boa aproximação? Responderemos a esses questionamentos nesse vídeo.

Ao lidarmos com problemas envolvendo polias é comum ouvirmos que se supõe que a polia é ideal. O que significa ser ideal? Por que fazemos essa aproximação? Em que situações esta é uma boa aproximação? Responderemos a esses questionamentos nesse vídeo.

Em diversas análises de mecânica lidamos com o conceito de força normal. Discutiremos neste vídeo o conceito de forças de vínculo. Analisaremos as idealizações envolvida na hipótese de superfícies rígidas e como usá-la para determinar o valor da força normal.

Muitas vezes em física não estamos interessados em obter o valor de uma grandeza mas sim como ela se relaciona com outras. Por exemplo, podemos querer saber o que acontece com o tempo de queda livre de um objeto se dobrarmos a altura da qual o soltamos. Para tanto não é necessário encontrar o tempo de queda, que requer descrever completamente o movimento, mas apenas determinar a relação entre a altura e o tempo de queda. Nesse vídeo usamos este exemplo para introduzir os conceitos de mecânica da similaridade e a partir daí examinamos aplicações mais sofisticadas.

No movimento retilíneo e uniforme a posição depende do tempo através de um polinômico de grau 1. Em um movimento acelerado com aceleração constante a posição depende do tempo através de um polinômio de grau 2. Nessa aula generalizaremos essas observações e veremos que qualquer movimento pode ser aproximado por soma de potências, em uma série conhecida como série de Taylor. Terminaremos o vídeo discutindo brevemente o princípio do determinismo newtoniano.

Um dos aspectos mais profundos da mecânica newtoniano é seu caráter determinístico, sendo este o papel central da segunda lei de Newton. Neste vídeo discutiremos este conceito e ilustraremos explicitamente o determinismo em um exemplo simples, empregando o conceito de série de Taylor apresentado no vídeo passado.

Na física de Aristóteles um objeto em movimento sempre está sujeito a uma força. A física atual, baseada na mecânica newtoniana, observa que força é proporcional à aceleração. Devido à inércia o objeto pode estar se movendo mesmo sem força nenhuma sobre ele. Neste vídeo veremos exemplos cotidianos nos quais aparentemente temos uma dinâmica aristotélica e veremos como conciliá-los com a descrição newtoniana.

Neste vídeo mostraremos que a aceleração do centro de massa de um sistema de partículas é determinada apenas pelas forças externas. Contudo, veremos nesse vídeo que forças internas podem contribuir para o trabalho total sobre o sistema e ilustraremos isso em um exemplo bem cotidiano: a física envolvida ao caminharmos.

É comum ouvirmos que a força normal não realiza trabalho. Será isso sempre verdade? Nesse vídeo vemos que isso ocorre quando o objeto desloca sobre uma superfície fixa, porém não é o caso quando a superfície está em movimento. Em seguida ilustraremos esse resultado em alguns exemplos.

Forças dissipativas, como o atrito e a resistência do ar, têm esse nome por dissiparem energia. Contudo, veremos nesse vídeo situações nas quais estas forças realizam um trabalho positivo e discutiremos porque isso ocorre. Assim como no vídeo anterior, veremos que a dependência do trabalho com o referencial é o ingrediente físico central para a discussão.

Em muitas análises de mecânica desprezamos a massa dos fios. Contudo, a existência da massa faz com que um fio horizontal sempre se curve. No equilíbrio o fio assume a forma de uma curva muito famosa na física chamada de catenária. Neste vídeo apresentamos a catenária e encontramos sua forma em uma primeira aproximação.

Um problema de grande interesse para física é o chamado problema de 2 corpos. Neste problema, devemos lidar simultaneamente com a aplicação das leis de Newton para ambos os corpos, tornando a análise mais complicada do que para um corpo na presença de uma força externa prescrita. Veremos neste vídeo como podemos usar os conceitos de centro de massa e de massa reduzida para resolver o problema e ilustraremos o conceito de massa reduzida em dois exemplos.

Nesse vídeo apresentaremos conceitos introdutórios para a dinâmica de rotações. Para tanto introduziremos o conceito de momento de inércia e veremos como calculá-lo em alguns exemplos simples. Por fim, finalizamos com um exemplo qualitativo.