Dinâmica dos Corpos Rígidos
Código
10432
Unidade Orgânica
Faculdade de Ciências e Tecnologia
Departamento
Departamento de Engenharia Civil
Créditos
6.0
Professor responsável
Eduardo Soares Ribeiro Gomes Cavaco, João Carlos Gomes Rocha de Almeida
Horas semanais
5
Língua de ensino
Português
Objectivos
Desenvolver a capacidade para analisar o comportamento dinâmico dos corpos rígidos e/ou sistemas de corpor rígidos com um grau de liberdade aplicando os conceitos teóricos e das metodologias práticas.
Analisar aplicações correntes da Engenharia, com ênfase na Engenharia Civil.
Pré-requisitos
Os alunos devem ter feito a cadeira de Estática. Recomenda-se fortemente a quem não tiver nestas condições a cancelar a inscrição.
Conteúdo
- Noções básicas de Cálculo Vetorial
- Cinemática do Corpo Rígido:
- Translação.
- Rotação em torno de um eixo fixo.
- Conceito de Grau de Liberdade.
- Movimento plano geral. Centro instantâneo de rotação.
- Propagação de velocidades e acelerações em sistemas de corpos rígidos
- Dinâmica do Corpo Rígido:
- Equações de movimento.
- Movimento plano. Princípio de d''''''''Alembert
- Princípio do impulso e da quantidade de movimento.
- Conservação do momento angular.
- Energia mecânica
- Trabalho
- Forças conservativas e não conservativas
- Atrito
- Energia potencial
- Energia potencial elástica
- Energia cinética de um corpo rígido
- Princípio do trabalho e energia cinética
- Princípio dos Trabalhos Virtuais
- Energia potencial e o equilíbrio (conceito de estabilidade)
- Vibrações mecânicas
- Vibrações livres não amortecidas
- Vibrações livres amortecidas
- Vibrações forçadas
Bibliografia
[1] F. P. Beer and E. R. Johnston Jr.
Mecânica Vectorial para Engenheiros: Estática.
Editora McGraw-Hill de Portugal, 7ª Edição, 2006.
[2] F. P. Beer and E. R. Johnston Jr.
Mecânica Vectorial para Engenheiros: Dinâmica.
Editora McGraw-Hill de Portugal, 6ª Edição, 1998.
[3] Nuno M.M. Maia
Introdução à dinâmica analítica
IST Press, 2000.
[4] Corneliu Cismasiu
Dinâmica de Sólidos - fichas da disciplina
DEC/FCT/UNL, 2005.
Método de ensino
Todos os temas da disciplina são abordados nas aulas teóricas e nas aulas práticas.
A exposição e explicação dos vários conceitos, princípios e métodos é efectuada nas aulas teóricas e exemplificada com a resolução de alguns problemas ilustrativos.
Para a preparação das aulas práticas haverá, usualmente, um trabalho de casa que consiste no estudo de um conjunto de exercícios resolvidos. Adicionalmente, será ainda facultada uma lista de exercícios propostos. De preferência, estes exercícios devem ser resolvidos pelos alunos antes das respetivas aulas práticas. Durante as aulas práticas os alunos trabalharão em grupo (num máximo de 4 alunos) ou individualmente para finalizar a resolução dos exercícios, recorrendo ao docente para esclarecer eventuais dúvidas.
Método de avaliação
A avaliação contínua desta Unidade Curricular (UC) será realizada através da realização de 3 testes teórico-práticos, T1, T2 e T3 com a duração de 1hora e 10minutos.
Para este efeito, a matéria será dividida em 4 Módulos:
Módulo I - Cálculo Vectorial + Cinemática
Módulo II - Dinâmica
Módulo III - Princípios Energéticos
Módulo IV – Vibrações
No teste T1 será avaliada a matéria relativa ao Módulo I. No teste T2 será avaliada a matéria relativa ao Módulo II e parte do Módulo III. No teste T3 será avaliada a matéria relativa à restante parte do Módulo III e ao Módulo IV.
Cada Teste terá a classificação de 0 a 20 valores e a classificação final será obtida pela média das classificações obtidas nos 3 testes.
O Exame de Recurso (ER) terá a duração de 3 horas e 30minutos e será composto por 3 grupos cada um abordando a mesma parte da matéria avaliada nos 3 testes relativos à avaliação contínua.
Na data de ER, os alunos que optaram pelo método de avaliação contínua poderão realizar um ou dois dos grupos do exame relativo as testes em que tenham obtido classificação insatisfatória, contando, para efeitos de classificação, a melhor nota obtida entre o(s) teste(s) e o respectivo grupo do exame.
NOTA: não se impõe nota mínima em nenhum dos Módulos.
Para a obtenção de frequência é necessária a participação em pelo menos 2/3 das aulas práticas.
É obrigatória a inscrição para os testes/exame, através do CLIP. O não cumprimento deste requisito poderá resultar no impedimento do aluno de realizar a referida prova.
A aprovação nesta UC resulta do cumprimento da Frequência e da obtenção de uma classificação final igual ou superior a 9.5 valores.
Notas superiores a 16 valores carecem de confirmação em prova oral.