Mecânica
Áreas Científicas |
Classificação |
Área Científica |
OFICIAL |
Física |
Ocorrência: 2022/2023 - 1S
Ciclos de Estudo/Cursos
Língua de trabalho
Português
Objetivos
Esta unidade curricular visa apresentar os conceitos e princípios básicos da mecânica clássica, 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. Será dada atenção particular à formação na resolução de problemas, familiarizando os estudantes com heurísticas e modos de pensar dos físicos experientes.
Resultados de aprendizagem e competências
Estudantes deverão demonstrar boa compreensão de conceitos fundamentais da mecânica (descrição do movimento, massa, força, momento linear e angular, energia) e de relatividade restrita (relatividade do espaço e tempo, diagramas de espaço-tempo e momento e energia relativistas) através da correcta resolução de problemas de aplicação direta destes conceitos, e da modelização e análise, em termos de conceitos de mecânica, de situações do mundo real.
Modo de trabalho
Presencial
Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)
Trigonometria básica, cálculo vetorial básico, derivação de funções reais de variável real, fundamentos de geometria no espaço.
Programa
Unidades; dimensões, Análise dimensional.
Movimento 1D, velocidade e aceleração; gráficos.
Integração. Fórmula de Euler. Movimentos 2D e 3D. Vetores.
Formulas de Freinet: Movimentos curvilíneos.
Leis de Newton: discussão; interações , forças de contacto, exemplos.
Movimento circular e movimento harmónico simples.
Princípios de Conservação; trabalho e energia.
Movimento num campo de forças e Energia potencial.
Energia potencial elástica e gravítica.
Sistemas de partículas; conservação de Momento e CM.
Colisões em 1D e 2D. Referencial do CM; coeficiente de restituição.
Sistemas de massa variável.
Momento angular e momento de uma força.
Rolamento, colisões e momento angular.
Movimento relativo; Referenciais acelerados.
Referenciais em rotação, Aceleração centífuga de Coriolis.
Relatividade de Galileu; postulados da Relatividade.
Simultaneidade, dilatação dos tempos contração dos espaços.
Transformações de Lorentz: taquiões.
Momento e energia em Relatividade.
Bibliografia Obrigatória
Marcelo Alonso;
Fisica. ISBN: 84-03-20990-8 Conjunto 3 vols.
Feynman;
The^Feynman Lectures on Physics. Vols. I
Bibliografia Complementar
Raymond A. Serway;
Principles of physics. ISBN: 0-534-46479-3
Paul A. Tipler;
Physics for scientists and engineers. ISBN: 9780716743897
Kenneth W. Ford;
Classical and modern physics. ISBN: 0-536-00723-3 Vol. 1
António Jorge Silvestre;
Mecânica. ISBN: 978-989-689-295-1
Métodos de ensino e atividades de aprendizagem
Aulas teóricas (com leitura prévia orientada), aulas teórico-práticas de resolução e discussão de problemas.
Tipo de avaliação
Avaliação distribuída com exame final
Componentes de Avaliação
Designação |
Peso (%) |
Exame |
70,00 |
Trabalho escrito |
30,00 |
Total: |
100,00 |
Componentes de Ocupação
Designação |
Tempo (Horas) |
Estudo autónomo |
99,00 |
Frequência das aulas |
63,00 |
Total: |
162,00 |
Obtenção de frequência
Presença obrigatória a 75% das aulas teórico-práticas. Os estudantes com frequência de anos anteriores que não possam frequentar as aula TP, não serão excluidos de frequência.
Fórmula de cálculo da classificação final
A avaliação tem duas componentes:
1. problemas a serem resolvidos em grupo nas aulas TP's. O docente responsável por cada turma TP escolher, de forma aleatória, os grupos cujos problemas serão avaliados em cada aula. O peso desta componente será inferior ou igual a 30%;
2. Exame final, com peso superior ou igual 70%.
A classificação final da UC (NF) é calculada da seguinte forma:
NF = 20*(0.3*P + (1-0.3*P)E)
em que P e E designam, respetivamente, as classificações (de 0 a 100%) obtidas por cada aluno nas componentes 1 (problemas) e 2 (exame final).
Melhoria de classificação
Apenas a componente de exame é passível de melhoria, mantendo-se a fórmula de cálculo para a classificação final.
Observações
Júri da UC:
Joaquim Agostinho Gomes Moreira
Pedro Pina Avelino
Ariel Guerreiro
Fátima Mota