Mecânica

Código:

FIS1013

Sigla:

FIS1013

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Física

Ocorrência: 2023/2024 - 1S

Ativa?	Sim
Página Web:	https://moodle.up.pt/course/view.php?id=784
Unidade Responsável:	Departamento de Física e Astronomia
Curso/CE Responsável:	Licenciatura em Engenharia 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	2	Plano de Estudos Oficial	3	-	6	54	162
L:CC	2	Plano estudos a partir do ano letivo 2021/22	2	-	6	54	162
			3
L:EF	82	Plano estudos a partir do ano letivo 2021/22	1	-	6	54	162
L:F	71	Plano de Estudos Oficial	1	-	6	54	162
L:G	0	Plano estudos a partir do ano letivo 2017/18	2	-	6	54	162
			3
L:IACD	0	Plano Oficial a partir do ano letivo 2021/22	3	-	6	54	162
L:M	20	Plano de Estudos Oficial	2	-	6	54	162
			3
L:MA	30	Plano de Estudos Oficial	2	-	6	54	162
L:Q	0	Plano estudos a partir do ano letivo 2016/17	3	-	6	54	162

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.

Bibliografia Complementar

Feynman Richard P.; The Feynman lectures on physics (Obra impar para um futuro físico; texto exigente.)
Raymond A. Serway; Principles of physics. ISBN: 0-534-46479-3
Paul A. Tipler; Physics for scientists and engineers. ISBN: 9780716743897
Ford Kenneth W.; Classical and modern physics. ISBN: 0-536-00723-3 Vol. 1 (texto muito lúcido)
António Jorge Silvestre e Paulo Ivo Cortez Teixeira; Mecânica: uma introdução, Edições Colibri/Instituto Politécnico de Lisboa, 2013. ISBN: 978-989-689-295-1

Observações Bibliográficas

O livro de texto Física, de Marcelo Alonso e Edward Finn, é o adoptado como bibliografia fundamental. O tema Mecânica é abordado em inúmeros livros disponíveis na Biblioteca da Faculdade de Ciências. Para além das obras indicadas como complementares, o estudante pode optar por outras que mais lhe agradem.

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas teóricas de desenvolvimento formal e conceptualização, aulas teórico-práticas de resolução e discussão de problemas.

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Trabalho escrito	15,00
Exame	85,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	99,00
Frequência das aulas	63,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

Os estudantes que não possam frequentar as aulas TPs não serão excluídos 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 peso desta componente será inferior ou igual a 15%;

 2. Exame final, com peso superior ou igual 85%.

 

A classificação final da UC (NF) é calculada da seguinte forma:

 NF = 20*(0.15*P + (1-0.15*P)*E)

 em que P e E designam, respetivamente, as classificações (de 0 a 1) obtidas por cada aluno nas componentes 1 (problemas) e 2 (exame final).

Provas e trabalhos especiais

N/A

Trabalho de estágio/projeto

N/A

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Os Estudantes com estatuto de TE estão dispensados da realização do trabalho de grupo. Neste caso, o exame terá peso de 100%.

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:

Fátima Mota
Joaquim Agostinho Gomes Moreira
Pedro Pina Avelino
Pedro Teles