Código: | EIG0051 | Sigla: | MECI |
Áreas Científicas | |
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Classificação | Área Científica |
OFICIAL | Física |
Ativa? | Sim |
Unidade Responsável: | Secção de Mecânica Aplicada |
Curso/CE Responsável: | Mestrado Integrado em Engenharia e Gestão Industrial |
Sigla | Nº de Estudantes | Plano de Estudos | Anos Curriculares | Créditos UCN | Créditos ECTS | Horas de Contacto | Horas Totais |
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MIEIG | 157 | Plano de estudos oficial a partir de 2006/07 | 2 | - | 6 | 56 | 162 |
JUSTIFICAÇÃO - A unidade curricular Mecânica I constitui o primeiro marco na formação específica do engenheiro civil, correspondente à introdução dos conceitos fundamentais que permitem a expressão do equilíbrio das estruturas de engenharia civil, que está na base do seu dimensionamento.
OBJETIVOS - A unidade curricular tem por objetivos instruir e desenvolver a capacidade para resolver problemas da mecânica dos sistemas de pontos materiais e dos corpos rígidos em repouso (estática), através da introdução dos conceitos teóricos e das metodologias práticas para as aplicações correntes da Engenharia, com ênfase na Engenharia Civil.
COMPETÊNCIAS E RESULTADOS DE APRENDIZAGEM - Desenvolver competências técnicas relativas à aquisição de conhecimentos de matérias estruturais na formação do engenheiro civil, de acordo com os pontos 1.1, 1.2 e 1.3 dos descritores CDIO, e aptidões pessoais e profissionais que permitam, em acordo com os pontos 2.1 e 2.2 dos mesmos descritores, a compreensão, a estruturação do pensamento e a aplicação dos conhecimentos em novos problemas e na exploração de novos conceitos.
Os alunos deverão aprender os principais conceitos da estática, resolvendo problemas de equilibrio de corpos e calculando as forças de ligação destes ao exterior. Deverão também aprender a determinar o centro de massa de corpos e caracterizar a sua distribuição de massa através da obtenção da matriz de inércia.
Os alunos deverão ter conhecimentos de algebra vetorial e cálculo integral
Capítulo 0 - MECÂNICA – UMA CIÊNCIA DA ENGENHARIA
Princípios fundamentais e conceitos básicos; Leis de Newton; Sistemas de unidades; Operações vetoriais e propriedades; Representação de sistemas de forças.
Capítulo 1 - VECTORES FORÇA E SISTEMAS DE FORÇAS EQUIVALENTES
Escalares e vetores; Operações vetoriais; Equilíbrio de uma partícula; Momento de uma força num ponto; Momento de um sistema de forças num ponto; Elementos definidores de um sistema de forças; Propriedade projetiva de um sistema de forças; Invariante escalar e invariante vetorial; Classificação dos sistemas de forças; Sistemas de forças equivalentes; Teorema de Varignon; Centro de forças paralelos; Transformações estáticas elementares; Redução de forças distribuídas a uma força equivalente.
Capítulo 2 - EQUILÍBRIO DO CORPO RÍGIDO
Equações universais da estática; Ligações ou apoios - Graus de liberdade; Classificação de sistemas materiais em função das ligações ao exterior – Sistemas isostáticos, sistemas hiperestáticos e sistemas hipoestáticos; Equilíbrio de corpos rígidos – equilíbrio estável e equilíbrio instável; Cálculo de reações; Equilíbrio de sistemas materiais a duas dimensões; Equilíbrio de sistemas materiais a três dimensões.
Capítulo 3 - ANÁLISE DE ESTRUTURAS PLANAS
Vigas simplesmente apoiadas e vigas Gerber, tipos de carregamentos e apoios; Arcos de três rótulas e associações isostáticas de sistemas compostos.
Capítulo 4 - SISTEMAS ARTICULADOS PLANOS - TRELIÇAS
Rigidez e isostaticidade interna; Isostaticidade global; Caracterização de esforços nas barras; Método dos nós; Método de Ritter ou método das secções.
Capítulo 5 - ESFORÇOS INTERNOS E DIAGRAMAS DE ESFORÇOS
Esforços internos em peças lineares; Esforço axial; Esforço transverso; Momento fletor; Diagramas de esforços internos; Relações entre carga, esforço transverso e momento fletor.
Capítulo 6 - CABOS E CORRENTES COMPLANARES
Cabos com cargas concentradas; Cabos com cargas distribuídas – Cabos parabólicos e catenárias.
Capítulo 7 - MÉTODO DOS TRABALHOS VIRTUAIS
Conceitos de trabalho virtual e deslocamento virtual; Princípio dos trabalhos virtuais; Aplicação ao estudo do equilíbrio de sistemas estruturais.
DISTRIBUIÇÃO- Cap. 0: 5%; Cap. 1: 15%; Cap. 2: 10%; Cap. 3: 15%; Cap. 4: 15%; Cap. 5: 15%; Cap. 6: 15%; Cap. 7: 10%
Conteúdo Científico – 90%
Conteúdo Tecnológico – 10%
DEMONSTRAÇÃO DA COERÊNCIA DOS CONTEÚDOS PROGRAMÁTICOS COM OS OBJETIVOS DA UNIDADE CURRICULAR:
A unidade curricular Mecânica 1 constitui o primeiro marco na formação específica do engenheiro civil, correspondente à introdução dos conceitos fundamentais que permitem a expressão do equilíbrio das estruturas de engenharia civil, que está na base do seu dimensionamento.
Todos os temas da disciplina são abordados nas aulas teóricas e nas aulas práticas. A exposição e explicação dos vários conceitos, princípios e métodos é efectuada nas aulas teóricas complementada com a resolução de alguns problemas ilustrativos. Nas aulas práticas os alunos são incentivados a resolver individualmente ou em grupo os problemas mais significativos das fichas de exercícios.
DEMONSTRAÇÃO DA COERÊNCIA DAS METODOLOGIAS DE ENSINO COM OS OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM DA UNIDADE CURRICULAR:
A apresentação e explicação dos conceitos, princípios e métodos de cálculo estrutural em estruturas isostáticas e a abordagem de exemplos práticos ligados à Engenharia Civil, incentivando os estudantes à resolução individual ou em grupo, permitem introduzir e desenvolver as aptidões de cálculo que serão usadas posteriormente no dimensionamento estrutural.
Designação | Peso (%) |
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Exame | 95,00 |
Participação presencial | 5,00 |
Total: | 100,00 |
Designação | Tempo (Horas) |
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Estudo autónomo | 106,00 |
Frequência das aulas | 56,00 |
Total: | 162,00 |
Um estudante obtém frequência, se estiver regularmente inscrito e não exceder o número limite de faltas (25% do número de aulas práticas previstas).
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.
A aprovação implica que o aluno obtenha uma nota final superior ou igual a 10 valores (em 20). Os alunos que, de acordo com o regulamento da FEUP, tenham frequência das aulas práticas ou aqueles que se encontram nas situações de excepção (estudantes, trabalhadores,...) podem realizar o exame final e o exame de recurso, que será para melhoria de nota no caso de terem aprovação na 1ª prova.
Não estão previstos
Os estudantes com estatuto especial são avaliados de forma igual aos restantes alunos.
REGRAS ESPECIAIS PARA ESTUDANTES EM MOBILIDADE:
Domínio da Língua Portuguesa e/ou Inglesa;
Frequência de disciplinas de graduação introdutórias à temática científica versada na presente disciplina;
Avaliação através de exame e/ou trabalho(s) especialmente definidos em face do perfil do estudante.
A melhoria de classificação segue as regras estabelecidas no artigo 10º das Normas Gerais de Avaliação da FEUP.
CONHECIMENTOS PRÉVIOS- A realização da presente unidade curricular pressupõe que o estudante possui os conhecimentos básicos de Física, ministrados ao nível do 3º Ciclo.
Tempo de trabalho estimado fora das aulas: 4 horas/semana