Mecânica 2

Código:

EC0013

Sigla:

MECA2

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Estruturas

Ocorrência: 2007/2008 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Secção de Estruturas
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Engenharia Civil

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
LEC	0	Plano de estudos de transição para 2006/07	2	6	6	60	160
MIEC	336	Plano de estudos oficial a partir de 2006/07	2	-	6	60	160
		Plano de estudos de transição para 2006/07	2	-	6	60	160

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Instruir e desenvolver a capacidade para resolver problemas de dinâmica dos sistemas de partículas e dos corpos rígidos, através da introdução dos conceitos teóricos e das metodologias práticas para a abordagem de problemas associados à cinemática e à cinética.

Competências esperadas:
1.1 - Conhecimentos de ciências fundamentais
1.2 - Conhecimentos nucleares de Engenharia (Ciências de Engenharia)
2.1 - Pensamento e resolução de problemas de Engenharia
2.2 - Experimentação e descoberta do conhecimento

Programa

Capítulo 1 - CINEMÁTICA DA PARTÍCULA
Descrição do movimento; Definição de velocidade e aceleração; Dimensões e unidades; Hodógrafo das velocidades e plano osculador; Representação gráfica de grandezas cinemáticas; Classificação do movimento de uma partícula; Movimento rectilíneo e uniforme; Movimento uniformemente variado; Velocidade e aceleração angulares
Movimento circular; Vector rotação ou vector velocidade angular.

Capítulo 2 - CINEMÁTICA DE UM SISTEMA DE PARTÍCULAS
Movimento de translação; Movimento de rotação; Operador de rotação; Movimento geral do sólido; Movimento plano do sólido; Teorema das projecções das velocidades; Centro instantâneo de rotação; Cinemática do movimento relativo; Teorema da composição das velocidades; Teorema da composição das acelerações ou teorema de Coriólis; Princípio da relatividade newtoniana.

Capítulo 3 - GEOMETRIA DE MASSAS
Centro geométrico, centro de massa e centro de gravidade; Momentos estáticos ou momentos de 1ª ordem; Teorema de Pappus-Gulding; Momentos de 2ª ordem; Momentos de inércia de área e de massa; Teorema dos eixos paralelos e teorema de Steiner; Momento de inércia polar; Raios de giração; Produtos de inércia; Momentos principais de inércia; Eixos principais de inércia e eixos principais centrais de inércia; Métodos gráficos de determinação dos momentos principais de inércia e dos eixos principais de inércia: Circunferência de inércia de Land e circunferência de inércia de Mohr.

Capítulo 4 - DINÂMICA DA PARTÍCULA
Princípios fundamentais da dinâmica; Quantidade de movimento; Teorema da quantidade de movimento – Impulso de uma força; Noção de campo; Trabalho de uma força; Teorema das forças vivas ou teorema da energia cinética; Energia potencial - Campos conservativos; Princípio da conservação da energia mecânica; Potência; Momento cinético ou momento angular; Teorema do momento cinético; Princípio da conservação do momento cinético; Forças centrais - Movimento de uma partícula submetida à acção de uma força central - Velocidade areolar; Lei da gravitação universal - Campo gravitacional de Newton; Princípio de D’Alembert.

Capítulo 5 - DINÂMICA DE SISTEMAS DE PARTÍCULAS
Equações de equilíbrio dinâmico; Teorema do centro de massa; Quantidade de movimento; Teorema da quantidade de movimento - Princípio da conservação da quantidade de movimento; Choque – choque directo ou frontal e choque oblíquo; Sistemas materiais de massa variável; Momento cinético; Teorema do momento cinético e princípio de conservação do momento cinético; Energia cinética; Teorema das forças vivas ou teorema da energia cinética; Movimento de rotação de um sólido em torno de um eixo fixo; Extensão do princípio de D’Alembert.

Capítulo 6 - VIBRAÇÃO DE SISTEMAS DISCRETOS COM 1 GRAU DE LIBERDADE
Caracterização de sistemas discretos de 1 grau de liberdade (SD1); Formulação das Equações do Movimento de SD1; Movimento de SD1 sem Amortecimento em vibração livre e solicitado por acções harmónicas; Movimento de SD1 com Amortecimento em vibração livre e solicitado por acções harmónicas.

Bibliografia Obrigatória

Henriques, A.A.R.; Guedes, J.P.M.; Apontamentos de Mecânica 2, 2002 (Disponível no website da disciplina)
Beer, Ferdinand P; Mecânica vetorial para engenheiros. ISBN: 85-86804-49-5
Meriam, J. L.; Mecânica - Dinâmica. ISBN: 85-216-1176-5

Bibliografia Complementar

Shames, Irving H.; Engineering Mechanics. ISBN: 0-13-356924-1
Timoshenko, S.; Advanced Dynamics
Spiegel, Murray R.; Schaum.s outline of theory and problems of theoretical mechanics with an introduction to Lagrange.s
Pestel, Eduard C.; Dynamics

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Todos os temas da disciplina são abordados nas aulas teóricas e nas aulas práticas. A exposição e explicação dos vários conceitos, princípios e métodos são efectuadas nas aulas teóricas e complementadas com a resolução de alguns problemas ilustrativos das fichas de exercícios. Nas aulas práticas promove-se a discussão dos problemas propostos nas fichas de exercícios, sendo os alunos incentivados a resolver individualmente ou em grupo esses problemas.

Palavras Chave

Ciências Físicas > Física > Mecânica clássica > Mecânica estrutural
Ciências Físicas > Física > Mecânica clássica > Cinética

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Descrição	Tipo	Tempo (Horas)	Peso (%)	Data Conclusão
Aulas da disciplina (estimativa)	Participação presencial	56,00
	Total:	-	0,00

Obtenção de frequência

Um aluno obtém frequência se estiver regularmente inscrito e não exceder o número limite de faltas previsto nas Normas Gerais de Avaliação da FEUP.

De acordo com o artigo 4º das Normas Gerais de Avaliação da FEUP, estão dispensados de frequência:
a) Os alunos militares.
b) Os alunos trabalhadores-estudantes.
c) Os alunos que tenham obtido frequência no ano lectivo anterior.

Os alunos serão informados sobre a obtenção de frequência até 3 dias úteis antes do início efectivo do período de exames.

Fórmula de cálculo da classificação final

A classificação final resulta da seguinte fórmula de cálculo:

CF = max {0.80xEF + 0.20xAD; EF};

onde CF é a classificação final, EF é a classificação no exame final e AD é a classificação da avaliação distribuída.

Provas e trabalhos especiais

Em duas aulas práticas serão resolvidos individualmente alguns problemas das fichas de exercícios cujas resoluções serão entregues e avaliadas, servindo de base à atribuição da classificação da avaliação distribuída.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Os alunos com estatuto especial são avaliados de forma igual aos restantes alunos.

Melhoria de classificação

A melhoria de classificação segue as regras estabelecidas no artigo 10º das Normas Gerais de Avaliação da FEUP.

Observações

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Tempo de trabalho estimado fora das aulas: 4 horas