Sumário da Semana 12

Cap 1. Cálculo Integral.

Aplicação do integral definido. (com vista ao estudo de osciladores em Cálculo II) 3a. Lei de Newton (lei da acção e reacção). Energia cinética de um móvel: justificação da fórmula Força x distância para a energia adquirida/perdida por um móvel. Problemas de colisões.

Cap 2. Séries (de potências)

Complementos sobre séries numéricas: critérios de convergência da razão e da raiz; séries alternadas, critério de Leibniz. Exercícios.

2º miniteste de avaliação.


Exercícios.


Leitura



3a Lei de Newton

A 3a Lei de Newton afirma que para cada força na natureza (acção) existe uma outra força de igual módulo e sentido oposto (reacção). Seguem-se alguns exemplos de aplicação desta lei.

  1. Cabos como transmissores de força [05.22]  

  2. Massas em movimento ligadas por cabos [09.05]  

Problema: um homem H1, halterofilista de 90kg, e outro homem H2, empregado de balcão de 68kg, empurram-se mutuamente, cada um deles tentando fazer o outro recuar. Qual deles exerce maior força no oponente?

  1. Resposta ao problema [06.36] 

Energia

O conceito de energia é um dos mais importantes da Física. Existem vários tipos de energia, como a energia cinética de um corpo em movimento, a energia potencial associada à posição de uma massa num campo de forças, a energia química libertada quando um combustível como a gasolina arde, etc (mais info sobre diferentes tipos de energia neste artigo ).

A importância do conceito de energia deve-se ao princípio da conservação de energia, que afirma que a energia total de um sistema isolado se mantém constante no tempo. Isto significa que energia de um sistema isolado não pode ser destruida, apenas podendo ser convertida de umas formas de energia para outras. Este princípio, que facilita bastante a resolução de problemas, não foi enquadrado por Newton na sua obra Princípios Matemáticos da Filosofia Natural, sendo introduzido posteriormente pelos críticos da obra de Newton (mais info sobre o princípio da conservação da energia neste artigo ).

Um sistema físico diz-se isolado se não efectua trocas de energia com o exterior.

Nesta breve abordagem, interessa-nos fornecer uma intuição para a relação abFdx=12mv2\int_a^b Fdx = \frac{1}{2}mv^2, que permite calcular a energia cinética 12mv2\frac{1}{2}mv^2 adquirida por um corpo por acção de uma força FF ao longo de uma dada trajectória.


  1. Energia cinética como medida do dano causado por uma massa em movimento ao embater num alvo [12.34]  

  2. Caso em que a força F é constante [08.25]  

  3. Caso geral [03.15]  

  4. Potência Média e Instantânea [12.33]  

  5. Análise de 4 casos de colisões [09.23]  

Séries numéricas (complementos)

Problema do estudo da convergência de séries numéricas de termos não negativos. Vamos estudar três métodos para averiguar se uma série numérica de termos não negativos é ou não é convergente: o critério da razão, o critério da raiz e o método da comparação.


  1. Critério da razão (ou de d'Alembert) [05.10]  

  2. Exemplo: critério da razão L < 1 [07.12] 

  3. Exemplo: critério da razão L = 1 [02.55] 

  4. Exemplo: critério da razão L > 1 [05.04] 

  5. Exemplo: critério da razão L não existe [04.09] 

  6. Justificação do critério da razão [07.41] 


  1. Critério da raiz (ou de Cauchy) [02.54]  

  2. Justificação do critério da raiz [03.03] 

  3. O critério da raiz é mais forte que o critério da razão [10.04]  


  1. Método da comparação [06.51]  

  2. Exemplo: método da comparação [04.14]  


Séries alternadas

  1. Definição [4.35] 

  2. Critério de convergência de Leibniz para séries alternadas [06.26] 

  3. Exemplos de séries alternadas [02.11] 


Séries de sinais quaisquer

  1. Convergência absoluta e condicional [08.14] 

Exercícios para mostrar aos monitores (na semana 13)

Tenta compreender os exercícios que entregas. Copiar as resoluções de outros sem as entender não nos ensina nada.

Ficha 2: 8. d   9. l (ler Sebenta, pgs 107 -- 108)