Mecânica Aplicada

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Paulo Manuel Oliveira Fael
Código:
10353
Ano:
2
Semestre:
S1
Créditos ECTS:
6
Carga Horária:
TP(60H)
Área Científica:
Mecânica e Termodinâmica
Tipo de ensino:
Aulas teórico-práticas 4 horas semanais. Trabalho individual ou em grupo fora da sala de aula: 3 horas por semana. Mini-testes. Frequência ou Exame.
Objectivos de Aprendizagem:
Ensinar a aplicação dos princípios básicos da Mecânica nos problemas de engenharia.
No final da Unidade Curricular o estudante deve ser capaz de
anlisar um problema de mecânica aplicada,
escolher um modelo adequado do sistema,
estudar sistema de forças reduzindo-o a um sistema de forças equivalente,
analisar equilíbrio de um sólido rígido no plano e no espaço,
estudar reacções numa estrutura ou uma máquina,
desenhar os diagramas dos esforços internos em vigas,
analisar transformações dos movimentos em máquinas,
calcular reacções dinâmicas num objecto em rotação,
aplicar o princípio dos trabalhos virtuais para cálculo das forças activas e reacções,
escrever as equações diferenciais de movimento de um sistema mecânico em coordenadas generalizadas.
Conteúdos programáticos:
Noções principais e axiomas da Estática. Força. Binário. Sistemas equivalentes de forças. Vector principal e momento principal de um sistema. Condições de equilíbrio de um corpo livre.
Forças distribuídas.
Forças activas e reacções. Princípio de acção e reacção. Condições de equilíbrio de um corpo ligado.
Análise de estruturas. Máquinas. Treliças. Forças em vigas. Diagramas de esforço axial, esforço transverso e momento flector.
Cinemática do ponto material e do sólido rígido. Transformação dos movimentos em máquinas. Movimento plano. Movimento em torno do ponto fixo e movimento geral.
Teoremas gerais da dinâmica do ponto, do sistema e do sólido rígido. Momento cinético e energia cinética. Tensor de inércia. Movimento tridimensional do sólido rígido. Rotação do sólido rígido em torno de um eixo fixo. Reacções. Desequilíbrio dinâmico.
Noções base de Mecânica Analítica. Princípio dos Trabalhos Virtuais.
Metodologias de Ensino e Critérios de Avaliação:
Aulas expositivas e resolução de problemas
Bibliografia principal:
Livro principal:
[L1] F.P. Beer, E. R. Johnston, E. R. Eisenberg. Mecânica Vectorial para Engenheiros: Vol. 1 - Estática. Vol. 2 – Dinâmica. – McGraw-Hill Ed., 7ª. Ed., Lisboa, 2006.
Outros livros recomendados para os alunos:
[L2] J. L. Meriam, L. G. Kraige. Engineering Mechanics: Vol. 1 - Statics. Vol. 2 - Dynamics. – John Wiley & Sons; 6th Ed., N.Y., 2008.
[L3] R. C. Hibbeler. Engineering Mechanics: Statics & Dynamics. – Prentice Hall, Singapore, 12th Ed., 2009.
[L4] M. Bedford, W. Fowler. Engineering Mechanics: Statics & Dynamics.– Prentice Hall; 5th Ed., 2007.
[L5] J. F. Shelley. 700 Solved Problems In Vector Mechanics for Engineers: Vol. 1 – Statics. Schaum's Outlines, 1994.
[L6] J. F. Shelley. 800 Solved Problems In Vector Mechanics for Engineers: Vol. 2 – Dynamics. Schaum's Outlines, 2009.
Língua:
Português