A forma da superfície de uma massa de água girante como um problema variacional

AUTOR(ES)

Santos, F.C., Tort, A.C.

FONTE

Rev. Bras. Ensino Fís.

DATA DE PUBLICAÇÃO

24/10/2016

RESUMO

Métodos variacionais têm um longo e destacado papel na física teórica. Poucos são os nossos estudantes que quando apresentados pela primeira vez a estes métodos não são tomados de admiração por sua elegância e eficiência na formulação e solução de problemas físicos. Neste trabalho fazemos uso da abordagem variacional que leva às equações de Euler-Lagrange na determinação da forma da superfície de uma massa de água que preenche parcialmente um recipiente cilíndrico que gira com velocidade angular constante (o balde de Newton). Aqui, essa abordagem nos levará ao princípio de minimização da energia potencial efetiva associada com o sistema. O efeito de uma pressão externa sobre sobre a forma de equilíbrio também é levado em conta e dois modelos, o modelo da pressão constante e o modelo linear são discutidos. O nível da discussão é acessível aos estudantes de graduação inscritos em um curso de mecânica clássica de nível intermediário.

ASSUNTO(S)

mecânica analítica cálculo variacional balde girante

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