ANEXO “C” PROGRAMA COMPLETO DE DISCIPLINA A SER INTRODUZIDA NA ESTRUTURA CURRICULAR DE 2005 Unidade: Curso: Bacharelado em Física Departamento: __________________________________________________________________ 1. Disciplina: Física Matemática I 2. Código: __________________________________________________________________ 3. Semestral Sim 5. Obrigatória Sim 4. Anual 6. Optativa: __________________________________________________________________ 7. Disciplina requisito ou indicação de conjunto: Cálculo II e Álgebra Linear II (f). __________________________________________________________________ 8. Créditos: 06 9. Semestre ideal: quinto (diurno e noturno) a. Aula: 06 -------------------------------------------------- b. Trabalho: 10. NO máximo de alunos por turma: c. Total: 06 __________________________________________________________________ 11. Objetivos: Esta disciplina visa complementar a formação matemática dos estudantes através do estudo de equações diferenciais parciais e métodos para sua solução. Além disso trata de tópicos importantes tais como séries e integrais de Fourier, bem como de algumas funções especiais. __________________________________________________________________ 12. Conteúdo: 1. Uma breve introdução às Equações Diferenciais Parciais da Física. (a) Problemas de valor inicial e condições de contorno. (b) A equação de Laplace, a equação da difusão (do calor), a equação de ondas (corda vibrante). Unicidade de soluções. (c) Métodos de solução: separação de variáveis, séries de Fourier, transformadas de Fourier, transformadas de Laplace. (d) Desenvolvimento da teoria das séries de Fourier e das transformadas de Fourier. (e) Aplicações à equação de difusão. (f) Problemas simples em duas e três dimensões: a membrana quadrada. 2. O Laplaciano em duas e três dimensões em coordenadas polares e esféricas. 3. Introdução às funções especiais da Física-Matemática. (a) O método de Frobenius aplicado à equação de Euler. (b) O método de Frobenius aplicado à equação de Legendre. Polinômios de Legendre. (c) Harmônicas esféricas. (d) Funções de Bessel de primeiro tipo. O problema da membrana circular. __________________________________________________________________ 13. Métodos utilizados: Aulas expositivas e de exercícios. __________________________________________________________________ 14. Atividades discentes: Comparecer às aulas e fazer exercícios. __________________________________________________________________ 15. Carga horária semestral: 90 16. Carga horária anual: Aulas teóricas: 90 Aulas teóricas: Aulas práticas: Aulas práticas: Seminários: Seminários: Outros: Outros: __________________________________________________________________ 17. Critérios de avaliação de aprendizagem: Provas. __________________________________________________________________ 18. Normas de recuperação: __________________________________________________________________ 19. Bibliografia Básica: 1. Djairo Guedes de Figueiredo, “Análise de Fourier e equações diferenciais parciais”. Projeto Euclides. IMPA. _________________________________________________________________ 20. Professor responsável: JUSTIFICATIVA: Esta disciplina visa ampliar a formação matemática dos estudantes. Na presente proposta, foi feito um esforço de otimizar as disciplinas de Cálculo a este curso. Com isto foi retirado o estudo de funções de variável complexa deste curso visto que este já é feito no curso de Cálculo IV. Mais ainda, foi ligeiramente ampliada a parte de funções especiais para fornecer a base mínima que os estudantes precisam para os cursos de Eletromagnetismo I e Mecânica Quântica I, onde a novidade é a inclusão de funções de Bessel de primeiro tipo, item normalmente introduzido em Fisica-Matemática II. Esta ementa foi sugerida pelo Prof. João Carlos A. Barata.