Mecânica Aplicada I
Código
10576
Unidade Orgânica
Faculdade de Ciências e Tecnologia
Departamento
Departamento de Engenharia Mecânica e Industrial
Créditos
6.0
Professor responsável
António Paulo Vale Urgueira, Raquel Albuquerque Soares Brás de Almeida
Horas semanais
5
Total de horas
70
Língua de ensino
Português
Objectivos
Pretende-se que no final do período de leccionação da disciplina de Mecânica Aplicada I, os alunos revelem competências e capacidades que lhes permitam:
- Analisar e resolver problemas de equilíbrio estático de partículas e de corpos rígidos.
- Conseguir determinar a posição do centróide e centro de gravidade de um corpo.
- Realizar uma análise de estruturas, nomeadamente treliças e máquinas simples.
- Determinar os esforços internos em vigas, traçar os respectivos diagramas de esforços bem como estabelecer correctamente as relações entre o carregamento, esforço transverso e momento flector.
- Resolver problemas envolvendo atrito seco.
- Determinar os momentos de inércia de superfícies e de corpos simples ou complexos.
- Resolver problemas utilizando o princípio dos trabalhos virtuais.
Paralelamente, com os métodos de ensino e aprendizagem adoptados, procura-se também ao longo da leccionação desta disciplina fomentar no aluno os seguintes “soft skills”:
- Desenvolver um espírito crítico e analítico.
- Aumentar a facilidade de diálogo e de comunicação.
Pré-requisitos
Para um bom desempenho na disciplina é aconselhável o domínio das matérias versadas em Análise Matemática II e Física I.
Conteúdo
1. Introdução ao estudo da estática.
2. Diagrama de corpo livre
3. Equilíbrio de partículas.
- Forças no plano;
- Forças no espaço.
4. Equilíbrio de corpos rígidos:
- Equilíbrio em duas dimensões;
- Equilíbrio em três dimensões;
- Reacções nos apoios.
5. Centro geométrico e centro de gravidade:
- Superfícies e curvas;
- Sólidos.
6. Análise de estruturas. Cálculo de esforços internos em:
- Treliças;
- Máquinas simples.
7. Cálculo de esforços internos em vigas :
- Diversos tipos de carregamento e de apoio;
- Esforço normal, cortante e momento-flector numa viga;
- Relações entre carregamento, esforço cortante e momento-flector.
8. Atrito.
- Leis do atrito de Coulomb (atrito seco);
- Coeficientes de atrito, ângulo de atrito.
9. Momento de Inércia:
Momentos de segunda ordem, ou momento de inércia, de uma superfície:
- Determinação do momento de inércia de uma superfície por integração;
- Momento polar de inércia;
- Raio de giração de uma superfície;
- Teorema dos eixos paralelos;
- Momentos de inércia de superfícies compostas;
- Produto de inércia;
- Eixos e momentos principais de inércia.
- Momentos de inércia de corpos:
Determinação do momento de inércia de um corpo;
- Teorema dos eixos paralelos;
- Momentos de inércia de placas esbeltas;
- Momentos de inércia de corpos compostos.
10. Princípio dos Trabalhos Virtuais
Bibliografia
Mecânica Vectorial para Engenheiros – Estática, 7ª edição
Ferdinand P. Beer, E. Russell Johnston and Elliot R. Eisenberg
Mc Graw Hill
ou
Estática (Mecânica para Engenharia) – 12ª Edição
Hibbeler, R. C.
Pearson Prentice Hall
Método de ensino
Aulas teóricas e aulas práticas.
Método de avaliação
A avaliação contínua dos alunos termina no último dia de aulas do semestre e consta de um trabalho de grupo (TR) e de dois testes (T1, T2). Existe também a possibilidade de realizar um exame (E).
O trabalho é obrigatório e conta 20% para a nota final. Para obter frequência e poder apresentar-se a exame ou para obter aprovação por avaliação contínua é necessário ter a classificação do trabalho igual ou superior a 10.
Cada teste tem um peso de 40% na nota final. Para obter aprovação por avaliação contínua na disciplina é necessário que a classificação média obtida nos dois testes seja superior a 9,5.
Os testes serão realizado , devido ao elevado número de alunos envolvidos, nos dias 29 de Outubro (T1) e 6 de Dezembro (T2).
Para obter aprovação na avaliação por exame é necessário que a nota de exame seja igual ou superior a 9,5 valores.
Nota Final (Avaliação Contínua) = 0,4 x (T1 + T2 ) + 0,2 x TR
Nota Final (Exame) = 0,8 x E + 0,2 x TR