Mecânica I

Código:

EM0014

Sigla:

M I

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Física

Ocorrência: 2015/2016 - 2S

Ativa?	Sim
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
MIEM	215	Plano de estudos oficial a partir de 2006/07	1	-	6	58,5	162
-	2	-	-	-	6	58,5	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

JUSTIFICAÇÃO - A unidade curricular Mecânica I constitui o primeiro marco na formação específica do engenheiro mecânico com a introdução dos conceitos fundamentais que definem o equilíbrio das estruturas de engenharia e 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.

OBJETIVOS ESPECIFICOS - Identificar correctamente as forças que actuam sobre uma estrutura e as ligações desta ao exterior. Caracterização dos esforços gerados internamente por acção das cargas e caracterização de corpos e estruturas em termos da sua distribuição de massa. 
Espera-se que os alunos no final do período lectivo,
- Consigam identificar todas as acções sobre uma dada estrutura e desenhar o respectivo diagrama de corpo livre;
- Saibam aplicar o cálculo vectorial ao estudo da estática 3D e dominem os conceitos de equilíbrio estático de sistemas de corpos;
- No que respeita à análise de estruturas os alunos deverão identificar correctamente as forças nas ligações e determiná-las, com e sem a presença de atrito seco;
-Os alunos deverão ainda aprender a caracterizar áreas e corpos a 3D determinando o seu centroide, centro de massa, momentos e produtos de inércia e obter a respectiva matriz de inércia.

Resultados de aprendizagem e competências

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.

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

 Os alunos deverão ter conhecimentos de algebra vetorial e cálculo integral

 

Programa

ESTÁTICA: Teoria dos vectores deslizantes. Conceitos de força, momento, binário e resultante. Princípios gerais de equilíbrio estático em sistemas bi e tri-dimensionais. Definição de sistema e sua representação através do diagrama de corpo livre. Cálculo de reacções. Sistemas articulados, cálculo de esforços internos. Traçado de diagramas de esforços em vigas. Noções elementares sobre o atrito seco e cálculo das forças geradas.

GEOMETRIA das MASSAS: Determinação de centróides e centros de massa. Teoremas de Pappus. Momentos de inércia de linhas, áreas e sólidos. Produtos de inércia. Teorema de Steiner: momentos e produtos de inércia em eixos paralelos. Rotação de eixos. Matriz de inércia. Momentos e direcções principais de inércia. A inércia segundo um eixo conhecida a matriz e o elipsoide de inércia.

Bibliografia Obrigatória

Beer, Ferdinand P; Mecânica vetorial para engenheiros

Bibliografia Complementar

Meriam, James L.; Estática. ISBN: 85-216-0275-8
Vasco Sá / Mário Vaz; Texto de apoio disponível via SiFEUP (Texto em actualização)
Hibbeler, R. C.; Engineering mechanics. ISBN: 0-02-354070-0

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Uma aula teórica por semana de 1:30h (em anfiteatro), para todos os alunos + 2 aulas práticas de 1:30h (em sala de 30 lugares) para resolução de problemas propostos e discussão de dúvidas levantadas pelos alunos.

Palavras Chave

Ciências Físicas

Tipo de avaliação

Avaliação por exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	95,00
Participação presencial	5,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	106,00
Frequência das aulas	56,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

1º teste  T1,obrigatório, 23 maio 2016 pelas 14:30h; 50% nota final, aprox 50% programa da UC, exige nota mínima (8/20)val; prova com duração 2:00h

2º teste  T2, exclusivo para alunos c/nota T1>(8/20)val, matéria posterior a T1; teste c/peso de 50% na nota final, exige nota mínima de (8/20)val; prova com duração 2:00h

Exame Final  EF, SIMULTANEAMENTE C/ T2, OBRIGATÓRIO para quem obteve T1<(8/20)val; qualquer estudante pode optar por EF em alternativa a T2; EF inclui toda a matéria

Exame Recurso  ER, para quem não obteve nota mínima em T1 ou T2, ou sem média de 10 val nos dois testes ou no EF ou melhoria de classificação. Este exame também inclui toda a matéria

Provas com duração de 2:30h

A classificação final, CF, obtida por: CF=(notaT1+notaT2)/2,desde que T1>8 e T2>8 ou CF=Nota de EF ou ainda CF=Nota de ER

Fórmula de cálculo da classificação final

A aprovação na disciplina verifica-se para uma Classificação Final igual ou superior a 10 valores (em 20).

Provas e trabalhos especiais

Não estão previstos

 

Trabalho de estágio/projeto

Não está previsto

 

Avaliação especial (TE, DA, ...)

As referidas nas NORMAS GERAIS DE AVALIAÇÃO em vigor.

 

Melhoria de classificação

As referidas nas NORMAS GERAIS DE AVALIAÇÃO em vigor.

 

Observações

Notas superiores a 17 valores na disciplina exigem validação por prova oral.