início - Plano de Curso

Mecânica

Código: 33166
1.º ano, 1.º semestre
Carga horária/semana: 3 horas teóricas, 1,5 horas teórico/práticas, 0 horas práticas
Créditos: 4
Coeficiente de Ponderação: 4
ECTS: 8
Departamento responsável: Física
Regente: Augusto Barrosol

Objectivos
Apresentar os conceitos fundamentais e a formulação matemática da Mecânica Clássica, e algumas das suas aplicações.

Programa
1. Introdução: 1.1. Medidas e unidades. 1.2. Análise dimensional. 1.3. Ordens de grandeza e algarismos significativos. 1.4. Elementos de cálculo.
2. Cinemática: 2.1. Deslocamento, velocidade e aceleração. 2.2. Movimento rectilíneo. 2.3. Queda livre de objectos. 2.4. Movimento curvilíneo. 2.5. Acelerações tangencial e normal. 2.6. Movimento de projécteis. 2.7. Movimento circular. 2.8. Velocidade e aceleração angulares. 2.9. Movimento relativo de translação e de rotação. 2.10. Movimento relativo à Terra.
3. Dinâmica: 3.1. Conceito de força. 3.2. Primeira, segunda e terceira leis de Newton. 3.3. Forças de atrito. 3.4. Movimento em referenciais acelerados. 3.5. Momento linear e força. 3.6. Conservação do momento linear. 3.7. Momento angular e momento de uma força. 3.8. Conservação do momento angular. 3.9. Aplicações das leis do movimento.
4. Trabalho e Energia: 4.1. Trabalho. 4.2. Potência. 4.3. Energia cinética. 4.4. Teorema do trabalho-energia. 4.5. Energia potencial. 4.6. Forças conservativas e energia potencial. 4.7. Conservação de energia. 4.8. Forças não conservativas e dissipação de energia.
5. Sistema de partículas: 5.1. Momento linear e sua conservação. 5.2. Momento angular e sua conservação. 5.3. Energia cinética. Conservação de energia. 5.4. Colisões. Colisões elásticas e inelásticas. 5.5. O centro de massa. 5.6. Movimento de um sistema de partículas.
6. Corpo rígido: 6.1. Rotação em torno de um eixo fixo. 6.2. Momento angular. 6.3. Momento de inércia. 6.4. Equação do movimento. 6.5. Conservação do momento angular. 6.6. Trabalho e energia de rotação. 6.7. Movimento de rolamento.
7. Estática e elasticidade: 7.1. Equilíbrio estático de um corpo rígido. 7.2. Propriedades elásticas de sólidos.
8. Movimento oscilatório: 8.1. Movimento harmónico simples (MHS). 8.2. Força e energia no oscilador harmónico simples. 8.3. Equação do movimento. 8.4. O pêndulo simples. 8.5. Sobreposição de dois MHS. 8.6. Oscilações amortecidas. 8.7 Oscilações forçadas.
9. Interacção gravitacional: 9.1. Lei da gravitação de Newton. 9.2. Peso e força gravitacional. 9.3. Energia potencial gravitacional. 9.4. Campo gravitacional. Potencial gravitacional. 9.5. Leis de Keppler. 9.6. Movimento de planetas e satélites.
10. Mecânica de fluídos: 10.1. Estática de fluídos. Pressão. 10.2. Princípio fundamental da hidrostática. Lei de Pascal. 10.3. Princípio de Arquimedes. 10.4. Dinâmica de fluídos. Equação de continuidade. 10.5. Lei de Bernoulli.

Bibliografia
"Physics for Scientists & Engineers with Modern Physics", R. A. Serway. Saunders College Publishing, Philadelphia, 1996.
"Physics", M. Alonso e E. Finn. Addison-Wesley Pu.Co., Wokingham, 1992.
"Physics for Scientists & Engineers", P. Fishban, S. Gasiorowicz e S. Thornton, (2ª edição), Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ, 1996.
"The Feynman Lectures on Physics", vol. I, R. Feynman, R. Leighton e M. Sands, Addison-Wesley Publishing Company, Reading, MA, 1963.

Avaliação
A avaliação consiste num exame final escrito.

Observações