Mecânica

Código:

F101

Sigla:

F101

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Física

Ocorrência: 2011/2012 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Física e Astronomia
Curso/CE Responsável:	Licenciatura em Física

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
L:AST	39	Plano de Estudos a partir de 2008	1	-	7,5	-
L:B	0	Plano de estudos a partir de 2008	3	-	7,5	-
L:CC	0	Plano de estudos de 2008 até 2013/14	3	-	7,5	-
L:F	46	Plano de estudos a partir de 2008	1	-	7,5	-
L:G	0	P.E - estudantes com 1ª matricula anterior a 09/10	3	-	7,5	-
		P.E - estudantes com 1ª matricula em 09/10	3	-	7,5	-
L:M	72	Plano de estudos a partir de 2009	2	-	7,5	-
L:Q	0	Plano de estudos Oficial	3	-	7,5	-
MI:EF	60	Plano de Estudos a partir de 2007	1	-	7,5	-

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Esta disciplina visa apresentar os conceitos e princípios básicos da mecânica clássica, dos fenómenos ondulatórios, e da relatividade restrita, com ênfase na compreensão de conceitos e na aplicação ao mundo real. Os alunos deverão ter a capacidade de manipular conceitos fundamentais e saber aplicá-los à resolução de problemas. Os estudantes serão motivados a considerar a aplicação dos princípios discutidos na cadeira a outras áreas do conhecimento científico e tecnológico.

Programa

1. Cinemática
1.1 Equações do Movimento
1.2 Equações do movimento no plano.
2. Dinâmica Newtoniana
2.1 Leis de Newton:
O problema fundamental da dinâmica (dadas as forças que actuam um certo sistema, e as condições iniciais, determinar a posição das partículas que o compõem em função do tempo). Referencias inerciais. A 1a. lei de Newton (lei da inércia). Massa e momento linear. A 2a. Lei de Newton (a equação do movimento de uma particula como equação diferencial de segunda ordem). Força da gravidade e peso. A 3a. lei de Newton (acção e reacção). Aplicações das leis de Newton.
Movimento curvilíneo: Componentes normal e tangencial da aceleração. Aplicação da 2a lei de Newton ao movimento circular uniforme. Aceleração centrípeta. Exemplo do pêndulo cónico. Movimento circular não-uniforme.
2.2 Energia e trabalho de uma força:
Energia Cinética e Potencial. Conservação da Energia. Trabalho realizado por uma força. Relação entre o trabalho de uma força e a variação da energia cinética. Exemplos Forças conservativas, energia potencial, relação entre o trabalho de uma força e a variação da energia potencial, critérios para a existência de um potencial associado à força (rotacional de uma força). Relação entre o trabalho de uma força e a variação da energia potencial. Conservação da energia mecânica para um sistema isolado.
2.3 Momento Linear e Colisões:
Momento linear e sua relação com a força exterior total. Conservação do momento linear de um sistema de partículas. Referenciais inerciais; transformação de Galileu; transformação das velocidades e identidade das acelerações. Centro de massa do sistema. Referencial do centro de massa. Movimento de um sistema de duas particulas: massa reduzida. Transformação da quantidade de movimento entre referenciais. Colisões elásticas e inelásticas. Sistemas de massa variável.
2.4 Momento angular:
Produto externo de dois vectores, momento de uma força. Momento angular de uma partícula. Momento angular de objectos que rodam em torno de um eixo. Conservação do momento angular. Movimento de um corpo sob a acção da força central. Exemplos Momento angular de um sistema de partículas.
Corpo rígido: Conceito de corpo rígido; eixos de rotação; matriz de inércia; valores e vectores próprios; momentos de inércia.
2.5 Movimento de um corpo sob a acção da força gravitacional:
A Lei da Gravitação Universal, de Newton. A energia potencial gravítica. Equações do movimento. Potencial efectivo. Leis de Kepler; velocidade de escape.
2.6 Movimento oscilatório:
Movimento harmónico simples: energia de um oscilador harmónico simples; comparação entre o movimento harmónico simples e o movimento circular uniforme. Exemplos (o pêndulo simples; o sistema massa - mola). Oscilações amortecidas. Oscilações forçadas; ressonância.
3. Teoria da Relatividade Restrita
3.1 Considerações gerais
3.2 Velocidade, momento linear, energia e massa
Adição das velocidades; momento linear, sua conservação; energia cinética e energia total de uma partícula.
Bibliografia:
Physics for Scientists and Engineers, R.A. Serway, Sauders College Publishing, 1996.
Fundamentals of Physics, D. Halliday, R. Rsnick and J. Walker, J. Wiley & Sons, 2001.
The Feymnan Lectures on Physics, Vol,. 1, R. Feymnan, R. Leighton & M. Sands, Addison-Wesley Publishing, 1963.

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Descrição	Tipo	Tempo (Horas)	Peso (%)	Data Conclusão
Participação presencial (estimativa)	Participação presencial	73,50
	Total:	-	0,00

Obtenção de frequência

Presença obrigatória a 75% das aulas teórico-práticas e de prática-computacional.

Fórmula de cálculo da classificação final

0.90 xMelhor Nota de Exame + 0.10 x Nota de Prática Computacional