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Nível
Graduação
Nome da disciplina
Estrutura Matemática da Mecânica
Número de Créditos
4
Oferecimento
2º Período Letivo
Pré-requisito
F + 128 + MS550 ou F + 520
Ementa

Princípios de Mecânica, leis de Newton. Problemas de dois corpos. Alguns problemas matemáticos associados ao problema de três corpos. Formulação Lagrangiana da mecânica. Simetrias. Variedades simpléticas. Formulação Hamiltoniana da mecânica. Transformações canônicas. Invariantes integrais de Poincaré. Formulação de Hamilton-Jacobi.

Objetivo

Fornecer ao aluno uma visão matemática da mecânica, com ênfase nos aspectos geométricos.<br><br> <br>

Conteúdo / Programa

Objetivo:<br>Fornecer ao aluno uma visão matemática da mecânica, com ênfase nos aspectos geométricos.<br><br>Conteúdo:<br>Princípios da mecânica: O espaço-tempo da mecânica clássica. O princípio da relatividade de Galileu. Determinismo. Grupo de Galileu.<br>Leis de Newton: Estudo das equações do movimento. Exemplos de sistemas mecânicos.<br>Problema de dois corpos: Estudo das equações de um sistema de dois corpos em interação. Coordenadas relativas e problema de campo central.<br>Alguns problemas matemáticos associados ao problema de três corpos.<br>Formulação lagrangeana da mecânica e simetrias: Espaço de configuração; equação de Lagrange; princípio variacional; teorema de Noether.<br>Variedades simpléticas: Variedades, formas diferenciais, estrutura simplética numa variedade.<br>Formulação hamiltoniana da mecânica: Transformação de Legendre, espaço de fase; equações de Hamilton.<br>Transformações canônicas: definição e exemplos de transformações canônicas.<br>Invariantes integrais de Poincaré-Cartan: Definição dos invariantes integrais de Poincaré-Cartan, fluxo no espaço de fase, teorema de Lioville.<br>Formulação de Hamilton-Jacobi: função geratriz, equação de Hamilton-Jacobi.

Referência Bibliográfica

[1] V. I. Arnold. Mathematical Methods of Classical Mechanics. Graduate Texts in Mathematics: 60. Springer, 2 ª ed., 1989.<br>[2] Ruggero Maria Santilli. Foundations of Theoretical Mechanics I: The Inverse Problem in Newtonian Mechanics. Springer, 1978.<br>[3] Herbert Goldstein, Charles P. Poole, e John L. Safko. Classical Mechanics. Addison-Wesley, 2 ª ed., 2002.<br>[4] Dieter Strauch. Classical Mechanics: An Introduction. Springer, 2009.

Forma de Avaliação

Por nota e frequência