Conhecimentos de Base Recomendados

Conhecimento prévios recomendados são os que constam dos programas de matemática do ensino secundário e para um aluno com média de dez nessas disciplinas.

Objetivos

Transmitir conhecimento sobre as leis fundamentais da Mecânica Newtoniana, e sua aplicação a problemas relevantes para a área de conhecimento do curso.
Este módulo tenta dar a competência necessária ao aluno para a frequência de um curso de engenharia, onde irá aprofundar conhecimentos nas matérias lecionadas.

Métodos de Ensino

Aulas teórico-Práticas, com realização de testes e exame.

Realização de dois testes com a nota mínima de 9,5 val em cada um, ou realização de exame final com nota mínima de 9,5 val

Estágio(s)

Não

Programa

1.Introdução

Conceitos, nomenclatura e unidades

2. Estática de partículas

Introdução

Força actuante numa partícula. Resultante de duas forças

Vectores. Operações com vectores

Resultante de várias forças concorrentes

Decomposição de uma força em componentes

Componentes cartesianas de uma força. Versores

Adição de forças através da soma das suas componentes cartesianas

Equilíbrio de uma partícula

Primeira lei de Newton

Problemas envolvendo o equilíbrio de uma partícula. Diagrama de corpo livre

3. Corpos rígidos. Sistemas de forças equivalentes

Introdução

Forças interiores e forças exteriores

Princípio da transmissibilidade. Forças equivalentes

Produto vetorial de dois vetores

Momento de uma força em relação a um ponto

Teorema de Varignon

Momento de um binário

Binários equivalentes

Adição de binários

Substituição de uma força, por uma força aplicada num ponto e um binário

Redução de um sistema de forças a uma força e um binário

Sistemas equivalentes de forças

Sistemas equipolentes de vectores

Casos particulares de redução de um sistema de forças

4. Equilíbrio de corpos rígidos

Introdução

Diagrama de corpo livre

Reações nos apoios e nas ligações de uma estrutura bidimensional

Equilíbrio de um corpo rígido em duas dimensões

Reações estaticamente indeterminadas. Ligações insuficientes

Equilíbrio de um corpo submetido à ação de duas forças

Equilíbrio de um corpo rígido submetido à ação de três forças

5. Atrito

Leis do atrito seco

Coeficientes de atrito

6. Forças distribuídas: centróides e centros de gravidade

Centro de gravidade de um corpo bidimensional

Momento de 1ª ordem de superfícies e linhas

8. Cinemática de partículas

Movimento retilíneo de partículas

Posição, Velocidade e Aceleração

Determinação do movimento de uma partícula

Movimento retilíneo uniforme e uniformemente acelerado

Movimento curvilíneo de partículas

Vetor posição, velocidade e aceleração

Componentes cartesianas da velocidade e da aceleração

Movimento em relação a um referencial em translação

Componentes tangencial e normal

9. Cinética de partículas (Dinâmica)

9.1 Segunda lei de Newton do movimento.

9.2 Quantidade de movimento linear de uma partícula

9.3 Equações de movimento. Equilíbrio dinâmico.

Demonstração de conteúdos

-

Demonstração da metodologia

-

Docente(s) responsável(eis)

Fernando Carlos Gonçalves Magalhães Pimentel - 2.º Semestre

Bibliografia

Ferdinand P. Beer, David F. Mazurek, E. Russell Johnston; Vector Mechanics for Engineers: Statics and Dynamics