Mecânica Aplicada I

Equipa docente:    
Outro departamento - Responsável
 
Cursos:    
Licenciatura em Engenharia Geológica - 2º Ano
 
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.
 
Programa:    

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
 
Requisitos:    

Para um bom desempenho na disciplina é requerido o domínio das matérias versadas em Análise Matemática II e Física I.
 
Métodos de Ensino:    

A leccionação da disciplina reparte-se em aulas teóricas de carácter expositivo nas quais se apela sistematicamente à participação dos alunos e em aulas práticas onde se resolvem problemas aplicados a situações que se encontram no domínio da engenharia mecânica.
 
Métodos de Avaliação:    

A admissão a exame final depende da obtenção de frequência.

A Frequência à disciplina é conseguida através da realização de 5 trabalhos (Ti) realizados no decorrer das aulas práticas e cuja média tem de ser maior ou igual a oito.

NT = ( S Ti) / 5 >= 8

A Nota Final à disciplina será atribuída de acordo com a seguinte ponderação:

0.3 (NT) + 0.7 (nota de exame) >= 10

Nota: Os alunos com estatuto especial estão dispensados da componente relativa à avaliação contínua ( Frequência ). No entanto, a componente da nota final relativa à avaliação contínua será substituída por uma prova oral a realizar em data posterior ao exame.
 
Bibliografia:    

"Mecânica Vectorial para Engenheiros - Estática" , 7ª Edição

Ferdinand P. Beer, E. Russell Johnston & Elliot R. Eisenberg : Mc Graw Hill 2006.
 
Carga horária:    
5h por semana