Problemas de Física - Krotov

Sumário
Introdução
Sobre o autor
Prefácio
ix
Capítulo 1: Mecânica........................................................................................... 11
Capítulo 2: Calor e a Física das Moléculas......................................................... 42
Capítulo 3: Eletricidade e Magnetismo................................................................ 54
Capítulo 4: Óptica................................................................................................ 70
Resoluções......................................................................................................... 75

Prefácio Original

O presente momento Ciência e da Tecnologia requer que um grande número
de cientistas e engenheiros tenham uma formação densa e completa. Isso não
pode ser realizado sem aumentar o nível de conhecimento em física com ênfase na
identificação e encorajamento de novos talentos. Assim, as olimpíadas de física para
estudantes do segundo grau e escolas de formação profissional são importantes
para detectar os mais brilhantes alunos e guia-los em suas escolhas profissionais.
Este livro consiste de uma coleção de problemas de física. Baseia-se nas
olimpíadas de física ocorridas entre 1968 e 1985 aplicadas a estudantes de Moscou.
As olimpíadas de física de Moscou consistem de três fases teóricas preliminares
(local, regional e de classificação) bem como uma fase prática final. Depois da fase
prática final, os alunos selecionados de Moscou vão participar da Olimpíada Russa
Física. A complexidade dos problemas em cada etapa aumenta gradualmente,
começando por problemas simples na fase local, problemas estes que podem ser
resolvidos apenas com raciocínio lógico baseado em leis e conceitos de física. Os
problemas da fase de classificação são, por outro lado, bem mais complicados,
podendo envolver conceitos tirados de pesquisas avançadas.
A presente obra contempla apenas problemas fases teóricas, não incluindo
problemas experimentais. A estrutura do livro procura refletir as ênfases dadas
pela competição a cada tópico da Física. O número de problemas sobre um
determinado tópico que são cobrados na olimpíada e que estão presentes no livro
são determinados pelo número de anos em que esse tópico é estudado nas escolas.
A maioria dos problemas é original e uma porção considerável foi escrita
pelos autores. Os problemas mais difíceis estão marcados por um asterisco. Sendo
o resultado de um trabalho feito por um grupo de autores amigos, o livro possui
indícios de tradições e experiências abstraídos apenas das olimpíadas de física de
Moscou. Uma qualidade do livro é que ele representa a visão e o estilo de trabalho
de um grupo que compartilha das mesmas opiniões em relação à física e à ciência.
Desse modo, o livro procura despertar um grande número de leitores. O
melhor modo de usá-lo é adotando-o como material de suplementação às coleções
de problemas de física já existentes. Ele será especialmente útil para aqueles que
já passaram por um curso de física e desejam melhorar seus conhecimentos, que
buscam novos desafios ou que procuram desenvolver outras maneiras de abordar a
Física. Embora este livro seja voltado para alunos do ensino médio, nós acreditamos
que universitários que cursam matérias de Física também o acharão interessante.
O livro também é útil para organizadores de Olimpíadas de Física, palestrantes da
área de Física e professores que conduzem atividades extra-curriculares.
Este livro não seria possível sem a inspiração do Acadêmico I.K. Kikoin,
o qual encorajou a compilação dessa grande coleção de problemas. Por muitos
anos, Kikoin chefiou o comitê de organização das olimpíadas nacionais para jovens
alunos e presidiu o conselho editorial da revista Kvant (Quant) e a série “A pequena
biblioteca Quant”. O livro é uma marca de nosso respeito e uma homenagem à
memória desse renomado cientista soviético.
Os autores gostariam de registrar sua gratidão para com seus colegas
seniores nesse “movimento olímpico”. Agradecemos a V.K. Peterson, G.E.Pustovalov,
G.Ya.Myakishev, A.V. Tkachuk, V.I. Grigor’ev, e B.B. Bukhovtesv, o qual nos ajudou
nossa formação com respeito aos conceitos envolvidos nos problemas de física.
Também estamos em dívida com os membros do júri das olimpíadas de Moscou mais
recentes e que sugeriram um grande número de problemas que foram inclusos no
livro. Finalmente, nos dá muito prazer em expressar nossa gratidão a G.V. Meledin,
que leu todo o manuscrito e fez uma série de críticas e sugestões para melhorar
não apenas o conteúdo mas a publicação como um todo.

A. I. Buzdin. V. A. Il’in, I. V. Krivchenkov, S. S. Krotov, N. A. Sveshnikov

Apresentação da 1ª Edição em Língua Portuguesa

A presente obra é um dos livros de Física mais famosos do mundo todo. No Brasil,
carinhosamente cunhado de “Krotov”, esse livro é amplamente cultuado entre
professores e estudantes do segmento de preparação para vestibulares IME ITA e
Olimpíadas, tendo tornado-se, compreensivelmente, um mito editorial, em virtude
de seu excepcional conteúdo.
A Editora VestSeller assume, honrada e cônscia da grande responsabilidade, a
missão de difundir e divulgar os livros russos entre os professores e estudantes
brasileiros. Precisamente por isso, é com muito orgulho e satisfação que se publica
a primeira edição da presente obra em língua portuguesa, introduzida no Brasil
graças à obstinação da Editora Vestseller em disseminar o “estado-da-arte” da
Física mundial.