Prof. Enrico Bertuzzo
Métodos da Física Teórica (2021)
Informações gerais
Aulas: terça feira (17h-19h) e quinta feira
(17h-19h) online.
Não haverá aula nos dias 07/07, 09/09, 12/10, 28/10, 02/11.
AVISO: não haverá aula no dia 07/10. O video da aula já está disponível. A aula do dia 14/10 ocorrerá regularmente
Exercícios: dias 26/08, 16/09, 30/09, 21/10, 11/11, 25/11, 09/12.
Provas:
P1: 5 de outubro de 2021;
P2: 16 de dezembro de 2021;
SUB: 7 de janeiro de 2022 (só para alunos que perderam umas das provas; a prova verterá sobre o programa inteiro);
Recuperação: 12 de janeiro de 2022.
Equipe:
Enrico Bertuzzo (bertuzzo@if.usp.br);
Gabriel Massoni Salla (gabriel.massoni.salla@usp.br);
João Lucas Rodrigues (joaolucas.rodrigues@usp.br);
Pedro Henrique Tredezini (phtredezini@usp.br );
Programa do curso (indicativo)
Notas de aula (teoria e exercícios)
- Algebra linear
- Aula 1 (17/08/21): vetores e operações com vetores link
- Aula 2 (19/08/21): transformações lineares, matrizes, operações com matrizes, traço, determinante link
- Aula 3 (24/08/21): Autovalores e autovetores, números complexos, espaços vetorias complexos, teorema de Hamilton-Cayley, projetores e ortonormalização de Gram-Schmidt link
- Exercícios 1 (26/08/21): Gabriel, Pedro
- Aula 4 (31/08/21): Propriedades das matrizes unitárias, o que é um vetor, autovalores e autovetores de matrizes hermitianas link
- Aula 5 (02/09/21): Diagonalização de matrizes hermianas, decomposição espectral; propriedades de autovalores e autovetores de matrizes unitárias; quando uma matriz é diagonalizavel? link
- Aula 6 (14/09/21): Forma de Jordan (exemplo), funções de matrizes, propriedades do exponencial link
- Exercícios 2 (16/09/21): Pedro, Gabriel
- Equações diferenciais
- Aula 7 (21/09/21): EDO de ordem 1, sistemas de EDOs de ordem 1 link
- Aula 8 (23/09/21): exemplos de resolução de sistemas de EDOs de ordem 1, EDOs de ordem 2 link
- Aula 9 (28/09/21): Exemplos de EDOS de ordem 2, diagrama de fáse link
- Aula 10 (07/10/21): Problema de Sturm-Liouville com exemplos (série de Fourier, eq. de Legendre) link
- Cálculo vetorial
- Aula 11 (14/10/21): Caminhos em R^2, coordenadas polares, caminhos em R^3, coordenadas cilindricas e esféricas link
- Aula 12 (19/10/21): Campos escalares, derivadas e integrais link
- Aula 13 (26/10/21): Campos vetoriais, divergente, rotacional, integrais de volume, de linha e de superfície link
- Aula 14 (04/11/21): Como calcular dS e dV, teoremas de Gauss, Stokes e Helmholtz, divergente do campo gravitacional e delta de Dirac link
- Aula 15 (09/11/21): Eq. das ondas, método de separação das variáveis; exemplo: corda vinculada link
- Cálculo tensorial
- Aula 16 (16/11/21): componentes contravariantes e covariantes, tensor métrico, regras de transformação link
- Aula 17 (18/11/21): tensores como funções multilineares, espaço dual link
- Aula 18 (23/11/21): exemplos de tensores, operações com tensores, relatividade de Galileu e Einstein link
Exercícios
- Lista 1 (Algebra linear)
- Lista 2 (Equações diferenciais)
- Lista 3 (Cálculo vetorial)
- Lista 4 (Tensores)
Bibliografia
- Earl A. Coddington, Robert Carlson, "Linear ordinary differential equations"
- George B. Arfken, Hans J. Weber, "Mathematical Methods for Physicists"
- João Barata, "Notas para um Curso de Física-Matemática"
- Arnold, Weinstein, Vogtmann, "Mathematical Methods Of Classical
Mechanics"
- Sean Carroll, Spacetime and geometry - An introduction to general relativity