Fundamentos de Mecânica vol. 1 - 4ª Edição 2017 - Prof. Renato Brito

Description

Este livro é o volume 1 da coleção de Mecânica em 3 volumes para vestibulandos IME ITA 4a Edição 2017 . O autor, Renato Brito, engenheiro do ITA, aborda as Leis de Newton sob uma perspectiva inovadora dentre os demais livros de Mecânica: analisa, tanto no Referencial Inercial quanto no Referencial Não-Inercial, toda a Dinâmica dos movimentos retilíneo e curvilíneo, tanto na ausência quanto na presença de atrito, explorando os mais variados vínculos geométricos. O Princípio da Equivalência de Einstein, abordado nesse livro de forma muito didática e elucidativa, trata-se de uma ferramenta fantástica para a resolução de complexos problemas de Dinâmica pois, além de dar ao estudante uma nova visão das leis de Newton, propicia resoluções muito mais rápidas e elegantes. O Capítulo de Cinemática desse livro traz 150 questões fantásticas explorando todas os tipos de movimentos e todas as classes de questões imagináveis sobre Cinemática IME ITA. A grande maioria delas está resolvida no Final do livro. O livro inclui um capítulo especial sobre Parábola de Segurança (enunciando, demonstrando todas as suas propriedades mágicas e ilustrando como exemplos resolvidos) bem como outro apêndice especial sobre Vínculos Geométricos. O estudante de Física que domina a análise de problemas de Dinâmica no Referencial Não-Inercial certamente tem um grande diferencial a seu favor, levando grande vantagem em Olimpíadas de Física e vestibulares IME ITA. Como a Mecânica representa cerca de 30% da prova do ITA, esse livro é indispensável para o seu sucesso no IME e no ITA. 01 – Cinemática Geral Cinemática Geral............................................................................. 03   02 – Dinâmica Retilínea no Referencial Inercial 2.1 – O Domínio de Validade das Leis de Newton .......................... 42 2.2 – Introdução ao Referencial Inercial .......................................... 43 2.3 – O Referencial do Planeta Terra .............................................. 46 2.4 – O Formato da Trajetória e o Par de Eixos-padrão ................. 52 Problemas de Aplicação .......................................................... 59 Problemas que Envolvem Atrito .............................................. 78   03 – Dinâmica do movimento Curvilíneo no Referencial Inercial 3.1 – Dinâmica do Movimento Curvilíneo ........................................ 91 3.2 – As Componentes Tangencial e Centrípeta da Aceleração ..... 94 3.3 – Força em Trajetória Curvilínea ............................................... 97 3.4 – Estudo do Movimento de um Pêndulo Simples ...................... 99 3.5 – Dinâmica do MCU Plano Horizontal ....................................... 102 Problemas de Aplicação ......................................................... 107   04 – Dinâmica Retilínea no Referencial Não inercial 4.1 – Revendo o Referencial Inercial – Generalizações ................. 120 4.2 – O Referencial Não inercial ..................................................... 123 4.3 – O Princípio da Equivalência de Einstein ................................. 126 4.4 – Elevador Acelerado para Cima ............................................... 129 4.5 – Elevador Acelerado para Baixo .............................................. 130 4.6 – Vagão Acelerado Horizontalmente ......................................... 131 4.7 – Forças de Interação e Forças de Inércia ................................ 137 Propriedade dos Equilíbrios de Corpos Rígidos ...................... 170 Problemas de Aplicação .......................................................... 179   05 – Dinâmica Curvilínea no Referencial Não inercial 5.1 – Introdução ............................................................................... 190 5.2 – A Força Centrífuga ................................................................. 191 Problemas de Aplicação .......................................................... 217   06 – Parábola de segurança – Tópico Especial 1 6.1 – Introdução à Parábola de segurança ..................................... 224 6.2 – Entendendo a Parábola de segurança .................................. 224 6.3 – Determinando a Equação da Parábola de segurança ........... 226 6.4 – Otimizando o Ângulo de Disparo – Parte 1 ............................ 230 6.5 – Atingindo um alvo usando velocidade mínima de disparo.......233 6.6 – Otimizando o Ângulo de Disparo – Parte 2 ............................ 236 6.7 – Generalizando as Equações do Movimento Parabólico por considerações de Simetria..................................................... 241 6.8 – Propriedades Adicionais da Trajetória Otimizada (P5 a P9)... 245   07 – Vínculos Geométricos – Tópico Especial 2 7.1 – Introdução aos Vínculos Geométricos .................................... 254 7.2 – Caso 1: Fios Inextensíveis, Polias Fixas ................................ 255 7.3 – Caso 2: Fios Inextensíveis, Uma Polia Móvel ........................ 257 7.4 – Caso 3: Fios Inextensíveis, Duas Polias Móveis .................... 261 7.5 – Caso 4: Fio Inextensível, Variante com Duas Polias Móveis.. 262 7.6 – Caso 5: Corpos Rígidos Deslizando – Caso Simples ............ 263 7.7 – Caso 6: Corpos Rígidos Deslizando – Caso Avançado...........264 7.8 – Caso 6: Abordagem Mais Prática Usando Movimento movimento Relativo ................................................................265 7.9 – Caso 7: Corpos Rígidos Deslizando – Caso Indiano...............267    08 – Respostas e Soluções....................................................................271 09 – Apêndice sobre Cinemática...........................................................530 10 – Apêndice sobre Infinitos................................................................531 11 – Apêndice sobre rolamento.............................................................532 12 – Apêndice sobre Trigonometria......................................................533 13 – Referências Bibliográficas.............................................................535 14 – Referências na internet...................................................................537