Blog de Mecânica Geral - 2011.1
Aula 34 - sex. 10/6
- 3a Lei de Kepler (lei dos períodos).
- Exemplo: período de um satélite em órbita baixa.
- Órbitas abertas: elipses e hipérboles.
- Mudanças de órbita: começamos a discutir como um foguete pode mudar de órbita, vamos continuar na próxima aula.
Refs.: Taylor seções 8.6 a 8.8.
- Este applet te dá a chance de colocar um planeta na órbita que você quiser - claro que as coisas podem dar errado.
- Uma coleção de órbitas para o problema de 3 corpos.
Aula 33 - qua. 8/6
Continuamos estudando o movimento de dois corpos sob força central.
- A equação da órbita - fizemos várias transformações na equação de Lagrange para r até encontrarmos a equação da órbita para
(onde u=1/r).
- Exemplo: se a força é nula, obtemos uma trajetória retilínea (embora à primeira vista não pareça, pois estamos trabalhando com coordenadas polares).
- As órbitas de Kepler - tudo sai da equação da órbita. Começamos estudando as elipses, correspondentes a valores da constante
.
Refs.: Taylor seções 8.4 a 8.6.
Alguns links para assuntos relacionados na rede:
- Os pontos de Lagrange são pontos especiais da órbita de dois corpos, onde podemos estacionar um satélite, que ocupará uma órbita estável. São uma das poucas soluções analíticas para o problema de 3 corpos em gravitação.
- Leia sobre o estilingue gravitacional, uma das manobras usadas nas trajetórias das sondas espaciais que deixaram o sistema solar.
- Em sala eu falei sobre como perturbações observadas na órbita de Urano levaram à descoberta de Netuno, leia mais sobre isso.
Aula 32 - seg. 6/6
- Hoje continuamos resolvendo o problema 7.37 do Taylor: massa sobre mesa na ponta de corda, que passa por buraco e está presa a outra massa. Discutimos a condição para o movimento ser circular, e frequência de pequenas oscilações em r.
- Discutimos um pouco sobre coordenadas ignoráveis e leis de conservação (momento, energia) no formalismo Lagrangeano da mecânica.
- Começamos a discutir o problema de dois corpos sob força central: massa reduzida, movimento do centro de massa, as eqs. do movimento no referencial do CM, e como o problema se reduz a um problema unidimensional (variável r), de partícula sob potencial efetivo
.
Refs.: Taylor seções 7.6 a 7.8, 8.1 a 8.4.
Aula 31 - sex. 3/6
- Exemplo: conta em anel que gira na vertical. Pontos de equilíbrio, estabilidade dos pontos de equilíbrio, dependência dos pontos de equilíbrio com a frequência de rotação.
- Momentos generalizados e coordenadas ignoráveis.
- Conservação de momento linear e energia.
- Começamos a resolver um outro problema: uma massa m presa à ponta de uma corda, sobre uma mesa. A outra ponta passa por buraco na mesa e está presa à massa M. Discutir o movimento e o equilíbrio em r.
Refs.: Taylor seções 6.5 a 7.8.
Aula 30 - qua. 1/6
- Eqs. de Lagrange para sistemas com vínculo - provamos que continuam válidas.
- Exemplos. Polia (vimos que as forças de vínculo não aparecem nas eqs. de Lagrange); partícula na superfície de cilindro (vimos que a equação de conservação de momento angular aparece de maneira natural); bloco sobre rampa móvel.
Refs.: Taylor seções 7.4, 7.5.