Cálculo Vetorial e Tensorial

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1º Quadrimestre de 2018

\int_{\partial \Omega}\omega=\int_\Omega d\omega.

 

Turmas:
  • Segunda das 08:00 às 10:00, sala A-102-0, semanal ,
  • quarta das 10:00 às 12:00, sala A-102-0, semanal
  • segunda das 10:00 às 12:00, sala A-108-0, semanal ,
  • quarta das 08:00 às 10:00, sala A-108-0, semanal

Avisos:

Grupo no Facebook: https://www.facebook.com/groups/calculo.vetorial.e.tensorial/

Listas de Exercício

Uma vaca pastando nos campos vetoriais.

 

 As listas são baseadas nas listas do Márcio Fabiano, Roldão e Rodrigo Fresneda.

 Avaliação

Avaliações: 2 provas, Listas  (periodicidade quase semanal) e prova substitutiva.
Datas das Avaliações
  • P1: 11 de Abril
  • P2: 16  de Maio
  • Sub 17 de Maio
  • Exame- 1ª semana do Q3
Média:
MC=\frac{(P1+1.1P2+0.2L)}{2.3}
Sendo:
  • P1 a nota da primeira prova
  • P2 a nota da segunda prova
  • L a média aritmética das notas das Listas;
A substitutiva será apenas para os alunos que perderem uma das provas.

Para os alunos que necessitem de exame a média final pós exame será:

MF=\frac{MC+E}{2}
Sendo  E a nota no exame.

Tabela de conversão

Média final
Conceito
 0 ≤ MF<4,5
F
4,5 ≤ MF<5.3
D
5.3 ≤ MF<7
C
7 ≤ MF<8,5
B
8,5 ≤ MF<10
A

Provas Anteriores –

2018

2017

Ementa:

Stokes Maxell
Stokes Maxell
Análise Vetorial:
Campos vetoriais, operadores gradiente, divergente e rotacional. Integrais de Caminho e Superfície. Teoremas de Green, Gauss & Stokes. Teoria de Potenciais, Teorema de Helmholz.
Tensores:
Introdução ao cálculo tensorial, derivada covariante e operadores diferenciais em coordenadas curvilíneas. Aplicações do cálculo tensorial aos meios contínuos, relatividade e gravitação.

Programa

Análise Vetorial: Limites e Derivadas de Funções Vetoriais. Matriz do Jacobiano. Operadores gradiente, divergente e rotacional.

Integrais de Caminho e Superfície: Curvas e Superfícies. Integrais de Caminho e Superfície. Teoremas de Green, Gauss & Stokes. Teoria de Potenciais, Teorema de Helmholz.

Cálculo Tensorial: Introdução ao cálculo tensorial, derivada covariante e operadores diferenciais em coordenadas curvilíneas. Aplicações do cálculo tensorial aos meios contínuos, relatividade e gravitação.

Bibliografia

Parte Vetorial

  • APOSTOL, T.M., Cálculo, Volume 2 (2a. edição). Editorial Reverté, 1996
  • MARSDEN, J., TROMBA, A.J.; Vector Calculus, W.H. Freeman & Company, 1996.
  • MATHEWS,P.; Vector Calculus, Springer 1998;
  • W. Kaplan, Cálculo Avançado, Volume I. Edgard Blücher, 1991

Parte Tensorial

Referências Históricas

  • CROWE, M. A History of Vector Analysis: The Evolution of the Idea of a Vectorial System

vectorfield

Cronograma

1 Geometria do Espaço Euclidiano

  • Aula 1 Propriedades Vetoriais. Produto Interno.
  • Aula 2 Produto Vetorial. Bases e Mudança de Bases;
  • Aula 3 Sistemas de Coordenadas: Cilíndricas e Esféricas. Parametrizações

2 Funções Vetoriais

  • Aula 4 Exemplos de funções Vetoriais. Limites e Continuidade de Funções de Rn para R m .
  • Aula 5 Diferenciabilidade de Funções de R n para R m .
  • Aula 6 Jacobiano
  • Aula 7 Campos vetoriais e escalares. Operadores diferenciáveis: gradiente, divergente, rotacional e laplaciano.

3 Integrais de Caminho e Superfícies

  • Aula 8  Integrais de Linha; Teorema Fundamental das integrais de linha.
  • Aula 9 Campos conservativos. Equivalências entre campos conservativos, independência de caminho e integrais de linha sobre caminhos fechados.
  • Aula 10 Área da Superfície. Integral de funções escalares em Superfícies. Integrais de Campos de Vetores

4 Os Grandes Teoremas

  • Aula 11 Teorema de Green e Teorema de Stokes
  • Aula 12 Teorema de Gauss
  • Aula 13 Prova 1
  • Aula 14 Aplicações Teoria de potenciais: potencial escalar e potencial vetor. Teorema de Helmholtz. Aplicação: Equações de Maxwell

5 Tensores

  • Aula 15 Coordenadas curvilíneas. Operadores diferenciáveis em coordenadas curvilíneas.
  • Aula 16 Tensores
  • Aula 17 Tensores: Mudanças de Coordenadas
  • Aula 18 Contrações e Tensores Simétricos e Assimétricos
  • Aula 19 Aplicações: (Formas e Integrais de Formas)
  • Aula 20 Aplicações (Tensor de Inércia e Outros tensores de interesse na física)
  • Aula 21 Aplicações – Geometria
  • Aula 22 Prova