Essa disciplina objetiva ser um primeiro curso de mecânica analítica, apresentando os formalismos lagrangiano e hamiltoniano, com ênfase nas propriedades de simetria e invariância, e nos aspectos estruturais da mecânica, que são de fundamental importância para a Física moderna.
(1) Princípios da mecânica Newtoniana (2) Mecânica Lagrangiana (3) Mecânica em um campo central (4) Corpo rígido (5) Pequenas oscilações (6) Introdução ao formalismo canônico
(1) Leis de Newton, energia e momento linear e angular, teoremas de conservação da energia. (2) Vínculos; Princípio de d’Alambert; Equações de Lagrange; Rudimentos do cálculo de variações e princípio de Hamilton; Transformada de Legendre e equações de Hamilton; Leis de conservação e teorema de Noether. (3) Órbitas em um campo central; O problema de Kepler; Potenciais com órbitas fechadas: teorema de Bertrand e equação de Kepler. (4) Cinemática do corpo rígido: grupos de rotações, ângulos de Euler e geradores infinitesimais do grupo de rotações; Dinâmica do corpo rígido: tensor de inércia, equações de Euler e construção de Poinsot, moeda rotante, pião simétrico com ponto fixo. (5) Oscilador harmônico em uma e mais dimensões; Modos normais de vibração e coordenadas normais; Aplicações ao corpo rígido. (6) Colchete de Poisson e estrutura simplética do espaço de fase; Transformações canônicas; Funções geradoras; Introdução à teoria de Hamilton-Jacobi. Realização de viagens didáticas em centros de ensino e pesquisa de excelência, participando de palestras e/ou eventos científicos, com o objetivo de inovar e complementar a formação acadêmico/científica dos estudantes relacionada à disciplina.
Bibliografia: (1) N. A. Lemos, Mecânica Analítica., Editora Livraria da Física, 2007. (2) A. O. Lopes, Introdução à Mecânica Clássica. EDUSP, 2006. (3) V. I. Arnold, Mathematical Methods of Classical Mechanics. GTM, Springer, 1989. (4) A. Fasano, S. Marmi, Analytical Mechanics: An Introduction. Oxford University Press, 2006.