Livro - Curso de Fisica Basica - Fluidos Oscilacoes e Ondas Calor - Vol. 2 - Nussenzveig

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. Procura-se desenvolver a intuição e a capacidade de raciocínio físico, bem como motivar os estudantes e despertar seu interesse. O Volume 2, Fluidos, Oscilações e Ondas, Calor, corresponde ao 2 semestre do curso. Os tópicos discutidos compreendem estática e dinâmica dos fluidos, oscilações livres e forçadas de sistemas mecânicos, fenômenos ondulatórios, acústica, calor, princípios da termodinâmica, teoria cinética dos gases e noções de mecânica estatística. Há 198 problemas propostos, todos com respostas.

CAPÍTULO 1 - ESTÁTICA DOS FLUIDOS 1.1 Propriedades dos fluidos 1.2 Pressão num fluido 1.3 Equilíbrio num campo de forças 1.4 Fluido incompressível no campo gravitacional 1.5 Aplicações 1.6 Princípio de Arquimedes 1.7 Variação da pressão atmosférica com a altitude Problemas CAPÍTULO 2 - NOÇÕES DE HIDRODINÂMICA 2.1 Métodos de descrição e regimes de escoamento 2.2 Conservação da massa - Equação de continuidade 2.3 Forças num fluido em movimento 2.4 Equação de Bernoulli 2.5 Aplicações 2.6 Circulação, Aplicações 2.7 Viscosidade Problemas CAPÍTULO 3 - O OSCILADOR HARMÔNICO 3.1 Introdução 3.2 Oscilações harmônicas 3.3 Exemplos e aplicações 3.4 Movimento harmônico simples e movimento circular uniforme 3.5 Superposição de movimentos harmônicos simples Problemas CAPÍTULO 4 - OSCILAÇÕES AMORTECIDAS E FORÇADAS 4.1 Oscilações amortecidas 4.2 Discussão dos resultados 4.3 Oscilações forçadas. Ressonância 4.4 Oscilações forçadas amortecidas 4.5 O balanço de energia 4.6 Oscilações acopladas Problemas CAPÍTULO 5 - ONDAS 5.1 O conceito de onda 5.2 Ondas em uma dimensão 5.3 A equação das cordas vibrantes 5.4 Intensidade de uma onda 5.5 Interferência de ondas 5.6 Reflexão de ondas 5.7 Modos normais de vibração 5.8 Movimento geral da corda e análise de Fourier Problemas CAPÍTULO 6 - SOM 6.1 Natureza do som 6.2 Ondas sonoras 6.3 Ondas sonoras harmônicas. Intensidade 6.4 Sons musicais. Altura e timbre. Fontes sonoras 6.5 Ondas em mais dimensões 6.6 O princípio de Huygens 6.7 Reflexão e refração 6.8 Interferência em mais dimensões 6.9 Efeito Doppler. Cone de Mach Problemas CAPÍTULO 7 - TEMPERATURA 7.1 Introdução 7.2 Equilíbrio térmico e a lei zero da termodinâmica 7.3 Temperatura 7.4 O termômetro de gás a volume constante 7.5 Dilatação térmica Problemas CAPÍTULO 8 - CALOR. PRIMEIRA LEI DA TERMODINÂMICA 8.1 A natureza do calor 8.2 Calor transferido 8.3 Condução de calor 8.4 O equivalente mecânico da caloria 8.5 A primeira lei da termodinâmica 8.6 Processos reversíveis 8.7 Exemplos de processos Problemas CAPÍTULO 9 - PROPRIEDADES DOS GASES 9.1 Equação de estado dos gases ideais 9.2 Energia interna de um gás ideal 9.3 Capacidades térmicas molares de um gás ideal 9.4 Processos adiabáticos num gás ideal Problemas CAPÍTULO 10 - A SEGUNDA LEI DA TERMODINÂMICA 10.1 Introdução 10.2 Enunciados de Clausius e Kelvin da segunda lei 10.3 Motor térmico. Refrigerador. Equivalência dos dois enunciados 10.4 O ciclo de Carnot 10.5 A escala termodinâmica de temperatura 10.6 O teorema de Clausius 10.7 Entropia. Processos reversíveis 10.8 Variação de entropia em processos irreversíveis 10.9 O princípio do aumento da entropia Problemas CAPÍTULO 11 - TEORIA CINÉTICA DOS GASES 11.1 A teoria atômica da matéria 11.2 A teoria cinética dos gases 11.3 Teoria cinética da pressão 11.4 A lei dos gases perfeitos 11.5 Calores específicos e equipartição da energia 11.6 Livre percurso médio 11.7 Gases reais. A equação de Van der Waals Problemas CAPÍTULO 12 - NOÇÕES DE MECÂNICA ESTATÍSTICA 12.1 Introdução 12.2 A distribuição de Maxwell 12.3 Verificação experimental da distribuição de Maxwell 12.4 Movimento browniano 12.5 Interpretação estatística da entropia 12.6 O demônio de Maxwell 12.7 A catraca térmica 12.8 Aplicação à biologia 12.9 A seta do tempo Problemas BIBLIOGRAFIA RESPOSTAS DOS PROBLEMAS PROPOSTOS ÍNDICE ALFABÉTICO