Física II
Introdução Geral
Nessa segunda disciplina do primeiro ano do Curso de Física aprofundaremos as consequências de alguns
tópicos já estudados e encontraremos muitos conceitos e fenômenos novos.
Como já discutimos Física significa ``a ciência das coisas
naturais'', originalmente do grego {\em physiké}.
A análise etimológica conduz à percepção de que se trata de uma ciência
essencialmente experimental, em que hipóteses e teorias são formuladas
e testadas, visando um melhor entendimento da natureza.
Não devemos confundir uma ciência experimental com um conjunto de
procedimentos empíricos. Freqüentemente, os físicos formulam
hipóteses, aventam leis, inventam modelos, criando assim um
arcabouço teórico que permite descrever os fenômenos
observados na natureza e prever o resultado de novas
experiências. É do confronto constante entre experiência e
teoria que vive a nossa compreensão da natureza. Assim vamos sempre
partir de resultados experimentais para construir os novos conceitos
que vamos introduzir aqui.
Já vimos que a linguagem da física é a matem{\'a}tica. É ela que permite formular de maneira
objetiva e lógica as relações entre grandezas e observáveis físicos. O
domínio das técnicas matemáticas próprias à física é
{\em condição necessária} para a compreensão das leis físicas. Assim
como um pianista deve saber ler uma partitura e um poeta conhecer
a língua na qual pretende escrever poesia, um físico precisa dominar a
linguagem matemática. Nos três casos, o domínio da linguagem é condição
necessária (porém não suficiente) para se tornar músico, poeta ou
físico. Vamos continuar introduzindo as técnicas matemáticas necessárias para melhor formular
os problemas físicos a medida que a necessidade se apresente.
Na disciplina Física II, os estudantes serão apresentados a
diversos conceitos importantes novos e serão expostos a vários
problemas que envolvem aplicações desses conceitos de forma a
possibilitar o desenvolvimento de técnicas matemáticas e da
compreensão de como elas são aplicadas a problemas físicos, além da
construção de uma certa intuição Física. Nosso propósito é
construir uma base sólida para as disciplinas de Física mais
avançadas.
Espera-se que os estudantes dessa disciplina tenham uma postura ativa
desde o início, buscando aprender o máximo possível lendo antecipadamente
os capítulos dos livros referentes a cada aula, fazendo todos os
exercícios propostos nas listas de exercício, fazendo perguntas em aula e buscando
os professores nos horários de atendimento para esclarecer dúvidas.
A idéia é colocar a ênfase no aprendizado, que é responsabilidade de cada estudante:
os professores abrem a porta, mas o estudante é quem entra!
Parece-nos que a melhor maneira de se familiarizar com novos conceitos
e novas ferramentas matemáticas é utilizá-los para resolver problemas
concretos. Por essa razão, os estudantes deverão resolver diversos
problemas no decorrer desse semestre.
Objetivos
O objetivo das disciplinas de Física Fundamental, Física I-IV>,
é desenvolver as ferramentas matemáticas e os conceitos fundamentais da Física
preparando os estudantes com uma base sólida para a compreensão dos fenômenos Físicos que será aprofundada nas disciplinas
mais avançadas. Física II é a segunda dessas disciplinas básicas. Aqui procuraremos apresentar os conceitos da
Física, na medida do possível, da forma em que são hoje compreendidos e usados nas diversas áreas de pesquisa, ressaltando seus
aspectos mais fundamentais.
Durante este semestre, os estudantes deverão se familiarizar
com:
oscilações harmônicas, amortecidas e forçadas, modos normais de vibração
fenônenos ondulatórios, sua descrição matemática e algumas de suas aplicações
o principio da relatividade especial e suas conseqüências cinemáticas e dinâmicas
propriedades de fluidos, regimes de escoamento hidrodinâmico, equação da continuidade
as hipóteses da termodinâmica, suas leis e aplicações além de uma introdução à mecânica estatística
diversas aplicações dos fenômenos acima
as equações diferenciais necessárias para entender esses fenômenos
Os estudantes aprovados nesta disciplina deverão ser capazes de
formular, entender, equacionar e resolver problemas físicos
relativos aos tópicos acima. O enfoque da disciplina visa
proporcionar uma formação básica em Física,
sem especificidades ligadas à atividade futura dos
estudantes.