Disciplina detalhes

Conhecimentos de Base Recomendados

Conceitos matemáticos: trigonometria, vetores, produto interno, produto externo.

Objetivos

Pretende-se que após a frequência desta unidade curricular os estudantes estejam capacitados a resolver problemas envolvendo o equilíbrio de partículas e corpos rígidos, com e sem atrito; a determinar a posição do centro de massa e o momento de inércia de corpos compostos; a resolver problemas de estabilidade e equilíbrio através de conceitos energéticos.
Os estudantes deverão adquirir competências básicas de Mecânica (forças, momentos, equilíbrio) indispensáveis numa formação de engenharia civil.

Métodos de Ensino

Os tópicos são apresentados, sendo dado destaque aos aspetos mais relavantes, seguindo-se a resolução, pelos estudantes, de casos práticos.

São realizados dois trabalhos laboratoriais (funicular de forças e atrito), com o objetivo de consolidar as competências na área.

Estágio(s)

Não

Programa

Estática - 6,0 semanas
Conceitos e princípios fundamentais. Equilíbrio da partícula e do corpo rígido no plano e no espaço. Diagrama de corpo livre. Reações de apoio no plano e no espaço. Análise da estatia de um corpo rígido.

Geometria de massas - 3,0 semanas
Centro de massa e centroide. Massas concentradas e distribuídas. Momentos
estáticos e momentos de primeira ordem. Corpos compostos. Forças distribuídas. Forças atuando em superfícies submersas. Momentos de inércia e momentos de segunda ordem. Raio de giração. Teorema de Lagrange-Steiner.

Atrito - 3 semanas - Leis de atrito seco. Coeficientes de atrito. Ângulos de atrito. Problemas envolvendo atrito seco. Cunhas. Atrito em rodas. Resistência ao rolamento. Atrito de correias.

Método dos trabalhos virtuais - 2 semanas
Sistemas de corpos rígidos e mecanismos. Trabalho elementar de uma
força e um momento. Deslocamentos e trabalhos virtuais. Trabalho finito e energia potencial. Equilíbrio: energia potencial e estabilidade.

Demonstração de conteúdos

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Demonstração da metodologia

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Docente(s) responsável(eis)

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Métodos de Avaliação

Bibliografia

Beer; Johnston; Mecânica Vetorial para Engenheiros: Estática, McGraw Hill, 2019
Pedro Ferreira; Mecânica: Estática; Geometria de Massas; Atrito, 2008
João Vinagre; Folhas de Mecânica , 2020