L.EIC008 – Física I

Licenciaturas e Mestrado Integrado em Engenharia Informática e Computação
Jaime E. Villate. Universidade do Porto, Portugal

Lecionei esta disciplina entre 2007 e 2022. Quando em 2006 foi criado o Mestrado Integrado em Engenharia Informática e Computação o código desta disciplina era "EIC0010 – FísicaI". Quando o Mestrado Integrado foi substituído pela Licenciatura em 2021, passou a ser designada "L.EIC008 – Física I", mas manteve o mesmo programa e metodologia.

Objetivo

Nesta disciplina são lecionados conhecimentos básicos de mecânica e métodos computacionais usados para resolver sistemas dinâmicos, usando um Sistema de Álgebra Computacional (Maxima). Após frequentar esta disciplina, deverá ser capaz de resolver equações de movimento simples usando o método de separação de variáveis, identificar as forças e torques que atuam num sistema mecânico traduzindo-as nas equações de movimento e analisar sistemas dinâmicos descrevendo o seu tipo, as suas variáveis de estado, equações de evolução e pontos de equilíbrio.

Programa

  1. Cinemática com um grau de liberdade. Cinemática vetorial. Movimento curvilíneo. Aceleração centrípeta. Cinemática dos corpos rígidos.
  2. Mecânica vetorial. Trabalho e energia. Forças conservativas e dissipativas. Dinâmica dos corpos rígidos. Momento de uma força. Momento de inércia.
  3. Mecânica lagrangiana. Coordenadas, velocidades e forças generalizadas. Equações de Lagrange. Multiplicadores de Lagrange.
  4. Sistemas dinâmicos. Retratos de fase. Sistemas conservativos. Sistemas lineares e não lineares.
  5. Ciclos limite. Sistemas de duas espécies. Modelos predador presa. Atratores estranhos e sistemas caóticos.

Bibliografia

Material adicional

  1. Vídeos e sumários das aulas teóricas.
  2. Testes e exames com resolução.
  3. Sistemas caóticos.