1 - Introdução à Mecânica Clássica
2 - Forças e Vetores Aplicados 2.1. Sistemas de forças 2.2. Momentos de um sistema de forças 2.2.1. Momento em relação a um ponto 2.2.2. Fórmula de mudança de polo 2.2.3. Momento em relação a um eixo 2.2.4. Binário 2.3. Sistemas equivalentes e redução de um sistema de forças 2.3.1. Redução de um sistema de forças 2.3.2. Eixo central
3 - Centro de Forças Paralelas - Baricentros 3.1. Introdução 3.2. Expressões cartesianas 3.3. Propriedades do baricentro 3.4. Massas distribuídas 3.5. Teoremas de Pappus-Guldin
4 - Estática dos Sistemas - Estática dos Sólidos 4.1. Introdução 4.2. Postulados da estática - Forças externas e internas 4.3. Condições necessárias ao equilíbrio 4.4. Vínculos 4.4.1. Vínculos sem e com atrito 4.4.2. Principais tipos de vínculos, sem atrito, de um sólido 4.5. Introdução aos problemas de estática 4.5.1. Sistemas planos 4.5.2. Sistemas isostáticos e hiperestáticos 4.5.3. Casos importantes de sistemas em equilíbrio 4.5.4. Treliças 4.5.5. Sistemas em equilíbrio contendo fios de peso desprezível
5 - Estática dos Fios ou Cabos 5.1. Sistemas funiculares 5.2. Curva das pontes pênseis 5.3. Catenária
6 - Cinemática dos Sólidos 6.1. Introdução e cinemática do ponto 6.2. Velocidade e aceleração 6.2.1. Expressão de v→ e a→ em coordenadas cartesianas 6.2.2. Expressões de v→ em coordenadas cilíndricas e polares 6.2.3. Expressões intrínsecas de v→ e de a→ 6.3. Cinemática do sólido; propriedade fundamental 6.4. Movimentos particulares de um sólido 6.4.1. Movimento de translação 6.4.2. Movimento de rotação 6.5. Movimento geral de um sólido 6.5.1. Consequências da fórmula fundamental (6.15) 6.5.2. Eixo helicoidal instantâneo 6.5.3. Movimento plano
7 - Composição de Movimentos 7.1. Definições 7.2. Composição de velocidades 7.3. Composição de acelerações 7.4. Composição de vetores de rotação
8 - Leis de Atrito 8.1. Atrito de escorregamento 8.2. Atrito de rolamento 8.3. Atrito de pivotamento 8.4. Atrito em correias planas
9 - Dinâmica do Ponto Material 9.1. Leis Fundamentais da mecânica Clássica 9.2. Movimento relativo a referências não inerciais 9.2.1. Movimento em relação à Terra 9.3. Teoremas gerais da dinâmica 9.3.1. Quantidade de movimento 9.3.2. Trabalho e Potência 9.3.3. Função Potencial e Energia Potencial 9.3.4. Energia Cinética
10 - Dinâmica dos Sistemas 10.1. Teorema do movimento do baricentro 10.2. Teorema da energia 10.2.1. Observações 10.2.2. Teorema (de König) sobre o cálculo da energia cinética de um sistema material 10.3. Teorema do momento angular
11 - Momentos e Produtos de Inércia 11.1. Momento de inércia 11.1.1. Sistemas planos 11.1.2. Translação de eixos para momentos de inércia 11.2. Produtos de inércia 11.2.1. Simetria em produtos de inércia 11.2.2. Translação de eixos para produtos de inércia 11.3. Rotação de eixos 11.3.1. Rotação de eixos para obtenção de um momento de inércia 11.3.2. Rotação de eixos para obtenção de um produto de inércia 11.4. Matriz de inércia e eixos principais 11.4.1. Elipsoide de inércia
12 - Dinâmica dos Sólidos 12.1. Energia cinética de um sólido 12.2.Momento angular de um sólido 12.2.1. Teorema do momento angular aplicado ao caso de um sólido 12.3. Potência das forças aplicadas a um sólido 12.4. Movimento de um sólido em torno de um eixo fixo 12.5. Balanceamento 12.6. Giroscópio e aplicações 12.6.1. Introdução 12.6.2. Giroscópio
13 - Impulso e Choque 13.1. Introdução 13.2. Teorema da resultante dos impulsos 13.3. Teorema do momento dos impulsos 13.4. Teorema do momento dos impulsos para o caso de um sólido 13.4.1. Impulso sobre um sólido móvel em torno de um eixo fixo 13.4.2. Centro de percussão 13.5. Coeficiente de restituição 13.5.1. Hipótese de Newton 13.5.2. Hipótese de Poisson 13.6. Perda de energia cinética: Choque central e direto de sólidos
14 - Introdução à Mecânica Analítica 14.1. Tipos de vínculos 14.2. Equação de D´Alembert ou equação geral da dinâmica 14.2.1. Equação D´Alembert 14.2.2. Sistemas Holônomos - Coordenadas Generalizadas 14.2.3. Deslocamentos no caso de Sistemas Holônomos 14.3. Equações de Lagrange 14.3.1. Caso de Sistemas Holônomos 14.3.2. Exemplos de cálculo de forças-generalizadas 14.3.3. Caso de forças-potenciais 14.4. Teorema da energia 14.4.1. Introdução: Forma normal das equações de Lagrange 14.4.2. Teorema de Euler para funções homogêneas 14.4.3. Teorema da Energia 14.4.4. Função-dissipação de Rayleigh 14.4.5. Aplicação ao caso de referenciais não inerciais 14.5. Equilíbrio e estabilidade 14.5.1. Posições de equilíbrio 14.5.2. Princípio dos Trabalhos Virtuais 14.5.3. Equilíbrio Estável 14.5.4. Teorema de estabilidade (Lagrange-Dirichlet) 14.5.5. Teorema de instabilidade (Liapunov) 14.5.6. Equilíbrio em relação a referencial não inercial e sua estabilidade
15 - Exercícios Suplementares 15.1. Dinâmica do ponto material 15.2. Dinâmica do sólido - I 15.3. Dinâmica dos sistemas 15.4. Dinâmica do sólido - II 15.5. Movimento em relação a referencial não inercial - I 15.6. Movimento em relação a referencial não inercial - II 15.7. Princípio dos trabalhos virtuais - I 15.8. Princípio dos trabalhos virtuais - II 15.9. Equilíbrio e estabilidade 15.10. Equilíbrio em relação a referencial não inercial 15.11. Estabilidade com dois graus de liberdade - I 15.12. Estabilidade com dois graus de liberdade - II 15.13. Regulador Centrífugo
Bibliografia Índice de Nomes Índice Alfabético
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O célebre matemático J. L. LAGRANGE publicou, em 1788, a sua Mécanique Analytique, na qual expôs a Mecânica Clássica como um ramo da Análise Matemática.
As Equações de Lagrange tratadas neste livro foram apresentadas, pela primeira vez, naquela ocasião.
Os problemas de Mecânica Clássica e, em particular, três séculos de pesquisa em Mecânica Celeste estimularam o desenvolvimento de grande parte da matemática que conhecemos atualmente. Não é uma coincidência o fato de ilustres nomes da Mecânica - Newton, Lagrange, Euler, Hamilton - terem sido todos grandes matemáticos.
Por outro lado, a Mecânica Analítica permite resolver problemas ligados à técnica, partindo apenas das expressões das Energias Cinética e Potencial. Isto será evidenciado neste livro com a exposição de problemas simples. |
Luis Novaes Ferreira França É Engenheiro Mecânico-Eletricista pela Escola Politécnica - USP. É Doutor em Engenharia e Livre-Docente pelo Departamento de Engenharia Mecânica da Escola Politécnica - USP. Foi Professor Titular de "Mecânica Geral" da Escola Politécnica da USP, Professor da Escola de Engenharia Mauá - IMT e da Faculdade de Engenharia Industrial - FEI.
Amadeu Zenjiro Matsumura Amadeu Zenjiro Matsumura é Mestre em Engenharia pela Escola Politécnica - USP e é Professor pleno da Escola de Engenharia Mauá- IMT.
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Professor
Material de Apoio: Imagens, gráficos e tabelas
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