Apresentar aos alunos conceitos de oscilações livres, amortecidas e forçadas, com o correspondente formalismo matemático. Também serão estudadas propriedades gerais de ondas, interferência e batimento entre ondas. Estudo de estática e dinâmica de fluidos e das leis da termodinâmica. Os estudantes terão o primeiro contato com o conceito de irreversibilidade de processos físicos, introduzido através do estudo de máquinas térmicas. Eles também verão uma breve introdução à Mecânica Estatística. Os estudantes aprovados na disciplina deverão ser capazes de formular, entender, equacionar e resolver problemas físicos relativos aos tópicos acima.
Movimento oscilatório, movimento harmônico simples, pêndulo simples, pêndulo físico; Oscilações amortecidas, Oscilações forçadas e ressonância. Ondas em meios elásticos. Equação de Ondas. Equação das cordas vibrantes. Reflexão de ondas. Superposição de ondas. Interferência. Batimentos. Modos Normais. Ondas sonoras. Efeito Doppler. Estática de fluidos. Dinâmica de fluidos, equação de Bernoulli. Temperatura e Calor, primeira lei da termodinâmica. Máquinas térmicas e segunda lei da termodinâmica. Propriedades dos Gases. Entropia. Introdução à Mecânica Estatística.
1. Fluidos. (a) Pressão. (b) Equilíbrio num campo de forças. (c) Princípio de Arquimedes. (d) Conservação da massa; equação da continuidade. (e) Forças num fluido em movimento. (f) Equação de Bernoulli. (g) Viscosidade. 2. Oscilações e ondas. (a) Oscilações harmônicas. (b) Superposição de movimentos harmônicos simples. (c) Oscilações forçadas e amortecidas. (d) Ressonância; transientes. (e) O conceito de onda. (f) Exemplo: radiação eletromagnética (ver Feynmann, cap. 28). (g) Radiação de dipolo. (h) Interferência. (i) Difração. (j) A origem do índice de refração. (k) Espalhamento da luz. (l) Polarização (m) Efeitos relativísticos na radiação (ver Feynmann, cap. 34) 3. Temperatura e calor (a) Equilíbrio térmico; lei zero da termodinâmica. (b) Temperatura e sua medida empírica. (c) Dilatação. (d) Quantidade de calor; o equivalente mecânico da caloria. (e) A primeira lei da termodinâmica. (f) Processos reversíveis. 4. Propriedades dos gases ideais. (a) Equação de estado. (b) Energia interna. (c) Capacidades térmicas molares. (d) Processos adiabáticos. 5. A segunda lei da termodinâmica. (a) Enunciados de Clausius e Kelvin. (b) Motor térmico; refrigerador. (c) Equivalência dos enunciados de Clausius e Kelvin. (d) A escala termodinâmica de temperatura. (e) O teorema de Clausius. (f) Entropia; processos reversíveis. (g) O princípio do aumento de entropia. 6. Teoria cinética dos gases (a) A teoria atômica da matéria. (b) A teoria cinética dos gases. (c) A teoria cinética da pressão. (d) A lei dos gases perfeitos. (e) Calores específicos e equipartição da energia. (f) Livre caminho médio. (g) A equação de van der Waals para gases ideais. 7.Noções de mecânica estatística. (a) A distribuição de Maxwell. (b) O movimento browniano. (c) Interpretação estatística da entropia.
- R. P. Feynmann, Lectures on Physics, Vol. I.- H. M. Nussenzveig, Curso de Física Básica, Vol. II (não trata da teoria da relatividade).