Ondas e Meios Contínuos

Código:

FIS2002

Sigla:

FIS2002

Nível:

200

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Física

Ocorrência: 2017/2018 - 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:B	0	Plano de Estudos Oficial	3	-	6	56	162
L:CC	3	Plano de estudos a partir de 2014	2	-	6	56	162
			3
L:F	51	Plano de Estudos Oficial	2	-	6	56	162
L:G	0	Plano estudos a partir do ano letivo 2017/18	3	-	6	56	162
L:M	2	Plano de Estudos Oficial	2	-	6	56	162
			3
L:Q	2	Plano estudos a partir do ano letivo 2016/17	3	-	6	56	162
MI:EF	31	Plano estudos a partir do ano letivo 2017/18	2	-	6	56	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

• Familiarização com ideias e métodos de Mecânica Ondulatória, Elasticidade e Hidrodinâmica. • Compreender o acoplamento entre osciladores lineares; noção de modos normais. • Entender o conceito de onda, e a sua descrição e classificações nas suas mais variadas vertentes de aplicação à física. • Efectuar análise de Fourier, bem como entender a sua importância no estudo de ondas lineares. • Compreender o resultado da sobreposição de ondas e o fenómeno de interferência e difracção. • Compreender os conceitos de velocidade de fase e de grupo e o conceito de dispersão. • Entender e descrever o estado de deformação e as tensões aplicadas num corpo elástico isotrópico, bem como relacionar as duas. • Analisar problemas simples de dinâmica de fluídos e de equilíbrio de fluídos. • Efectuar a ligação a problemas de tecnologia.

Resultados de aprendizagem e competências

 

• Adquirir conhecimentos na metologia utilizada de Mecânica Ondulatória, Elasticidade e Hidrodinâmica.
• Obter conhecimento sobre modos normais.
• Entender o conceito de onda, e a sua descrição e classificações, sobreposição de ondas e fenómeno de interferência e difracção.
• Obter conceitos de velocidade de fase e de grupo e o conceito de dispersão.
• Ser capaz de descrever o estado de deformação e as tensões aplicadas num corpo elástico isotrópico.
• Adquirir conhecimentos sobre o equilibrio e dinâmica de fluídos.
• Efectuar análise de Fourier, bem como entender a sua importância no estudo do moviemnto ondulatório.
• Efectuar a ligação a problemas de tecnologia.

 

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

Conhecimentos adquiridos nas UCs do 1 ano em particular em Análise Matemática e Álgebra Linear e Geometria analítica e na UC de Mecânica.

Programa

Movimento harmónico simples. Números complexos. Sobreposição de osciladores. Oscilador amortecido. Energia mecânica. Impedância mecânica. Oscilador forçado. Ressonância. Factor de qualidade.
Osciladores acoplados. Modos de vibração normais. Método geral para estudar modos normais.
Ondas transversais. Impedância característica. Reflexão e transmissão de ondas. Ondas estacionárias. Ondas em gases. Ondas longitudinais e transversais em sólidos. Reflexão e transmissão.
Equação de onda. Velocidade de propagação. Interferência e difração. Experiência de Young. Generalização para N fendas. Teoria de Fourier e difração. Incerteza de Heisenberg.
Elasticidade. Lei de Hooke, módulos de Young, Poisson, compressibilidade e rigidez. Torção e módulo de rigidez. Flexão e módulo de Young. Varejamento e modos normais.
Meios fluidos. Hidrostática. Forças conservativas. Hidrodinâmica. Equações da continuidade e Euler. Lei de Poiseuille e viscosímetro de Searle.
O módulo sobre meios fluidos tem caracter facultativo para os estudantes do MI:EF , pois no 5 semestre vão frequentar a UC “Mecânica dos Meios Fluidos” .

Bibliografia Obrigatória

José Machado da Silva; Ondas e Meios Contínuos, U.Porto editorial, 2013
Young Donald F. 070; Introduction to fluid mechanics. ISBN: 9780470902158
French A. P.; Vibrations and waves
Pain H. J.; The physics of vibrations and waves. ISBN: 0-471-99407-3
Main Iain G.; Vibrations and waves in physics. ISBN: 0-521-21662-1

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Ensino presencial com aulas teóricas, teórico práticas

Distribuição pelo Sigarra (documentos da uc) de apontamentos (apoio ás aulas teóricas); fichas de problemas (apoio às TP)

Palavras Chave

Ciências Físicas

Tipo de avaliação

Avaliação por exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	100,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Frequência das aulas	56,00
Total:	56,00

Obtenção de frequência

Não exceder o número de faltas em aulas TP correspondente a 25% das aulas previstas.

Fórmula de cálculo da classificação final

A nota final é  obtida aravés de exame escrito.

Observações

Os alunos que se inscreveram no ano lectivo anterior e que tenham obtido frequência, ficam dispensados da frequências às aulas TP.

No período em que decorre o módulo sobre meios fluidos, as aulas TP incluem problemas complementares sobre o programa apresentado anteriormente. Estes problemas devem ser resolvidos, em particular pelos estudantes para os quais o módulo sobre meios fluidos é facultativo.