Mecânica II

Código:

EM0018

Sigla:

M II

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Física

Ocorrência: 2006/2007 - 1S

Ativa?	Sim
Página Web:	http://www.fe.up.pt/~jchousal/2/mecanica2.htm
Unidade Responsável:	Secção de Mecânica Aplicada
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
LEM	12	Plano de estudos de transição para 2006/07	2	7	7	70	187
MIEM	359	Plano de estudos oficial a partir de 2006/07	2	-	7	70	187
		Plano de estudos de transição para 2006/07	2	-	7	70	187

Língua de trabalho

Português

Objetivos

1. Introduzir os conceitos de CINEMÁTICA necessários à caracterização do movimento dos CORPOS RÍGIDOS, nomeadamente a determinação de velocidades e acelerações.

2. Análise dos campos de velocidades e acelerações contemporâneas, em movimentos absolutos ou relativos dos diversos componentes de um mecanismo, em movimento arbitrário 3 D.

3. Estudo das solicitações que actuam sobre um sólido devidas ao seu movimento (massa e inércia).

4. Análise dos conceitos fundamentais do equilíbrio dinâmico de sistemas mecânicos: teoremas vectoriais, teoremas energéticos e teorema do impulso e quantidade de movimento.

5. Análise cinemática e dinâmica de mecanismos bidimensionais e tridimensionais.

Programa

CINEMÁTICA DO PONTO
Trajectória. Vectores de posição, velocidade e aceleração. Suas componentes em coordenadas intrínsecas e em diversos referenciais cartesianos, fixos ou móveis. Tratamento vectorial do movimento de rotação. Vector "velocidade angular" ou "vector rotação". Vector "aceleração angular". Derivação em ordem ao tempo de vectores projectados em referenciais móveis: Teorema das derivadas relativas.

CINEMÁTICA DO SÓLIDO
Campos de velocidade contemporâneas. Relação entre as velocidades, no mesmo instante, de dois pontos de um sólido: 1ª equação de Mozzi. Movimentos elementares dos sólidos: translação e rotação. Alguns movimentos particulares: movimento plano, polar e helicoidal. Movimento "mais geral": movimento "tangente" a movimento helicoidal. Campos de acelerações contemporâneas. Relação entre as acelerações no mesmo instante de dois pontos de um sólido: 2ª equação de Mozzi. Teoria do movimento relativo. Velocidade absoluta, relativa e de transporte. Aceleração absoluta, relativa, de transporte e complementar (Coriolis). Movimento de sólidos em contacto permanente. Velocidade de escorregamento. Campos de velocidades de sólidos em contacto permanente. Casos particulares: rolamento puro, giração pura, escorregamento puro. Suas combinações. Movimento de permutação do ponto de contacto de sólidos em movimento plano e em contacto permanente. Rolante e base. Eixo instantâneo de rotação no movimento arbitrário de um sólido. Movimento de permutação deste eixo. Superfícies axóides.

CINEMÁTICA DAS MASSAS
Torsor das quantidades de movimento, Torsor das quantidades de aceleração e Energia cinética de um sistema material.

DINÂMICA - FORÇA, MASSA E ACELERAÇÃO
Dinâmica do ponto material: Princípios fundamentais da dinâmica, Equações de movimento, Força de inércia, Variação do momento cinético de um ponto material; Equação fundamental da dinâmica em referenciais ligados à terra.
Dinâmica do sólido: Método de Análise, Movimento do centro de massa, Movimento em torno do centro de massa, Equilíbrio dinâmico, Movimentos particulares e aplicações.

DINÂMICA - TRABALHO E ENERGIA
Trabalho e energia: Trabalho de uma força e de um binário, Trabalho de forças conservativas e de forças não conservativas. Trabalho e energia cinética, Trabalho e energia mecânica total, Princípio da conservação da energia mecânica total.
Teorema dos trabalhos virtuais: Deslocamento virtual e trabalho virtual, Teorema dos trabalhos virtuais.

DINÂMICA - IMPULSO E QUANTIDADE DE MOVIMENTO
Impulso e quantidade de movimento: Impulso linear e impulso angular, Conservação da quantidade de movimento.

Bibliografia Obrigatória

Marcelo Ferreira de Moura e Carlos Magalhães Oliveira; CINEMÁTICA, FEUP-DEMEGI-SMAp, 2003 (disponível nos conteúdos da disciplina)
J. O. Seabra, C. M. Oliveira, J. D. Rodrigues, P. P. Camanho e P. L. Ribeiro; DINÂMICA DO PONTO MATERIAL E DO CORPO RÍGIDO, FEUP-DEMEGI-SMAp, 2004 (disponível nos conteúdos da disciplina)

Bibliografia Complementar

Beer, Ferdinand P; Vector mechanics for engineers. ISBN: 0-07-100455-6
Paul, Burton; Kinematics and dynamics of planar machinery. ISBN: 0-13-516062-6
Meriam, J. L.; Engineering Mechanics. ISBN: 0-471-59273-0
Hibbeler, R. C.; Engineering mechanics. ISBN: 0-13-080288-3

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica (MIEM - 1º Semestre):
Carga Horária Semanal : 2 horas teóricas e 3 horas práticas.
Horas teóricas previstas - 25 horas.
Horas práticas previstas - 34.5 horas.

Mestrado Integrado em Engenharia Industrial e Gestão (MIEIG - 2º Semestre) :
Carga Horária Semanal: 2 horas teóricas e 4 horas práticas.
Horas teóricas previstas - 25 horas.
Horas práticas previstas - 48 horas.

Atendimento aos alunos para além das aulas teóricas e práticas (horário a indicar por cada docente)

Tipo de avaliação

Avaliação por exame final

Componentes de Avaliação

Descrição	Tipo	Tempo (Horas)	Peso (%)	Data Conclusão
Aulas da disciplina (estimativa)	Participação presencial	56,00
Análise cinemática e dinâmica de mecanismos	Teste	80,00		2007-01-05
	Total:	-	0,00

Componentes de Ocupação

Descrição	Tipo	Tempo (Horas)	Data Conclusão
Estudo e análise dos conceitos teóricos de Cinemática e Dinâmica do Corpo Rígido	Estudo autónomo	37	2007-01-05
	Total:	37,00

Obtenção de frequência

De acordo com as NORMAS GERAIS DE AVALIAÇÂO em vigor na FEUP.

Fórmula de cálculo da classificação final

Exame Final, sem consulta.
Parte teórica com a duração de 30 minutos, com o peso de 20% a 30% na Classificação Final.
Parte prática com a duração de 120 minutos, com o peso de 70% a 80% na Classificação Final.

Classificação Final igual à classificação do Exame Final.

Provas e trabalhos especiais

Não Aplicável

Avaliação especial (TE, DA, ...)

De acordo com as NORMAS GERAIS DE AVALIAÇÂO em vigor na FEUP.

Melhoria de classificação

De acordo com as NORMAS GERAIS DE AVALIAÇÂO em vigor na FEUP.