Este curso universitário de Física Básica destina-se aos estudantes de Engenharia, Física, Matemática, Química e áreas correlatas. O objetivo é apresentar uma discussão detalhada e cuidadosa sobre os conceitos e princípios básicos da Física, com ênfase na compreensão das ideias fundamentais. O Volume 1, Mecânica, corresponde ao 1º semestre do curso. Os tópicos discutidos compreendem cinemática, dinâmica, leis de conservação, gravitação, mecânica dos corpos rígidos e forças de inércia. Há 240 problemas propostos, todos com respostas. Os problemas foram elaborados com vistas a ilustrar os principais conceitos e resultados, contribuindo para sua melhor compreensão, indicar aplicações a uma variedade de situações concretas, aprofundar e generalizar resultados. Nesta 5ª edição, o texto foi inteiramente revisto e atualizado, bem como aprimorado, com nova apresentação gráfica e novas ilustrações.
INTRODUÇÃO
1.1 Para que serve a física?
1.2 Relações entre física e outras ciências
1.3 O método científico
1.4 Ordens de grandeza. Algarismos significativos
1.5 Medidas de comprimento
1.6 Sistemas de coordenadas
1.7 Medida do tempo
Problemas
Capítulo 2 MOVIMENTO UNIDIMENSIONAL
2.1 Velocidade média
2.2 Velocidade instantânea
2.3 O problema inverso
2.4 Aceleração
2.5 Movimento retilíneo uniformemente acelerado
2.6 Galileu e a queda dos corpos
Problemas
Capítulo 3 MOVIMENTO BIDIMENSIONAL
3.1 Descrição em termos de coordenadas
3.2 Vetores
3.3 Componentes de um vetor
3.4 Velocidade e aceleração vetoriais
3.5 Movimento uniformemente acelerado
3.6 Movimento dos projéteis
3.7 Movimento circular uniforme
3.8 Acelerações tangencial e normal
3.9 Velocidade relativa
Problemas
Capítulo 4 OS PRINCÍPIOS DA DINÂMICA
4.1 Forças em equilíbrio
4.2 A lei da inércia
4.3 A 2ª lei de Newton
4.4 Discussão da 2ª lei
4.5 Conservação do momento e 3a lei de Newton
Problemas
Capítulo 5 APLICAÇÕES DAS LEIS DE NEWTON
5.1 As interações fundamentais da física
5.2 Forças derivadas
5.3 Exemplos de aplicação
5.4 Movimento de partículas carregadas em campos elétricos ou magnéticos uniformes
Problemas
Capítulo 6 TRABALHO E ENERGIA MECÂNICA
6.1 Conservação da energia mecânica num campo gravitacional uniforme
6.2 Trabalho e energia
6.3 Trabalho de uma força variável
6.4 Conservação de energia mecânica no movimento unidimensional
6.5 Discussão qualitativa do movimento unidimensional sob a ação de forças conservativas
6.6 Aplicação ao oscilador harmônico
ProblemasCapítulo 7 CONSERVAÇÃO DA ENERGIA NO MOVIMENTO GERAL
7.1 Trabalho de uma força constante de direção qualquer
7.2 Trabalho de uma força no caso geral
7.3 Forças conservativas
7.4 Força e gradiente da energia potencial
7.5 Aplicações: campos gravitacional e elétrico
7.6 Potência. Forças não conservativas
Problemas
Conteúdo
Capítulo 8 CONSERVAÇÃO DO MOMENTO
8.1 Sistema de duas partículas. Centro de massa
8.2 Extensão a sistemas de várias partículas
8.3 Discussão dos resultados
8.4 Determinação do centro de massa
8.5 Massa variável
8.6 Aplicação ao movimento de um foguete
Problemas
Capítulo 9 COLISÕES
9.1 Introdução
9.2 Impulso de uma força
9.3 Colisões elásticas e inelásticas
9.4 Colisões elásticas unidimensionais
9.5 Colisões unidimensionais totalmente inelásticas
9.6 Colisões elásticas bidimensionais
9.7 Colisões inelásticas bidimensionais
Problemas
Capítulo 10 GRAVITAÇÃO
10.1 As esferas celestes
10.2 Ptolomeu
10.3 Copérnico
10.4 Tycho Brahe e Kepler
10.5 Galileu
10.6 Newton e a lei da Gravitação Universal
10.7 Os "Princípios Matemáticos da Filosofia Natural"
10.8 O triunfo da mecânica newtoniana
10.9 A atração gravitacional de uma distribuição esfericamente simétrica de massa
10.10 Massa reduzida
10.11 Energia potencial para um sistema de partículas
Problemas
Capítulo 11 ROTAÇÕES E MOMENTO ANGULAR
11.1 Cinemática do corpo rígido
11.2 Representação vetorial das rotações
11.3 Torque
14 Curso de física básica
11.4 Momento angular
11.5 Momento angular de um sistema de partículas
11.6 Conservação do momento angular. Simetrias e leis de conservação
Problemas
Capítulo 12 DINÂMICA DE CORPOS RÍGIDOS
12.1 Rotação em torno de um eixo fixo
12.2 Cálculo de momentos de inércia
12.3 Movimento plano de um corpo rígido
12.4 Exemplos de aplicação
12.5 Momento angular e velocidade angular
12.6 Giroscópio
12.7 Efeitos giroscópicos e aplicações
12.8 Estática de corpos rígidos
Problemas
Capítulo 13 FORÇAS DE INÉRCIA
13.1 A transformação de Galileu
13.2 Referencial acelerado e forças de inércia
13.3 Força centrífuga
13.4 Forças de Coriolis
13.5 Forças de inércia num referencial girante
13.6 Efeitos inerciais da rotação da Terra
13.7 O que é a gravidade?
Problemas
BIBLIOGRAFIA
RESPOSTAS DOS PROBLEMAS PROPOSTOS
ÍNDICE ALFABÉTICO
Herch Moysés Nussenzveig
Professor titular da Universidade Federal do Rio de Janeiro, foi também professor titular das Universidades de Rochester e São Paulo, da PUC-Rio e do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas, professor ou pesquisador visitante do Institute for Advanced Study de Princeton, da Universidade de paris, do Goddard Space Flight Center da NASA, do Collège de France e da Ecole Normale Supérieure.
E prêmio Max Born e "Fellow" da Optical Society of America, "Fellow" da American Physical Society, homenageado na Universidade de Tel Aviv com a Cátedra Moysés Nussenzveig de Mecânica Estatística, Prêmio Nacional de Ciência e Tecnologia e detentor da Grã-Cruz da Ordem Nacional do Mérito Científico.