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Mecânica A
Código: 34744
ECTS: 6
Ano Letivo: 2015/16
Carga horária: T: 3:00 h; TP: 1:00 h; PL: 1:00 h; OT: 1:00 h;
Departamento: Física
Área Científica: Física; Objetivos da Unidade Curricular
Apresentar e discutir os conceitos fundamentais da Mecânica Newtoniana. Para lá da simples familiarização com estes conceitos, pretende-se uma
sofisticação na formulação matemática dos mesmos e treinar a capacidade dos alunos para usarem os conceitos em situações novas.
Pré-requisitos
Sem pré-requisitos
Conteúdos
1. Introdução
2. Cinemática
3. Dinâmica
4. Trabalho e Energia
5. Sistemas de partículas
6. Corpo rígido
7. Movimento oscilatório
8. Interacção gravitacional
9. Mecânica de fluidos
Descrição detalhada dos conteúdos programáticos
Componente Teórica
1. Introdução – Medidas e unidades. Análise dimensional. Ordens de grandeza e algarismos significativos. Elementos de cálculo.
2. Cinemática – Vectores posição, velocidade e aceleração. Movimentos rectilíneo e curvilíneo. Acelerações tangencial e normal. Movimento circular.
Velocidade e aceleração angulares. Movimento com aceleração constante. Movimento de projécteis. Movimento relativo.
3. Dinâmica – Leis de Newton. Momento linear e força. Conservação do momento linear. Momento angular e momento de uma força. Conservação do
momento angular. Forças de atrito e de resistência. Referenciais acelerados.
4. Trabalho e Energia – Trabalho. Potência. Energia cinética. Teorema do trabalho-energia. Forças conservativas e energia potencial. Conservação da energia
mecânica. Forças não conservativas e dissipação de energia.
5. Sistemas de partículas – Centro de massa. Movimento de um sistema de partículas. Momento linear e sua conservação. Momento angular e sua
conservação. Energia cinética. Conservação de energia. Colisões. Colisões frontais, elásticas e inelásticas.
6. Corpo rígido – Rotação em torno de um eixo fixo. Energia cinética. Momento de inércia. Momento angular. Conservação do momento angular. Equações
do movimento. Equilíbrio estático. Movimento de rolamento.
7. Movimento oscilatório – Movimento harmónico simples (MHS). Força e energia no oscilador harmónico simples. Equação do movimento. A mola. O
pêndulo simples. Sobreposição de dois MHS. Oscilações amortecidas. Oscilações forçadas.
8. Interacção gravitacional – Lei da gravitação universal de Newton. Peso e força gravitacional. Energia potencial gravítica. Campo gravítico. Potencial
gravítico. Equação do movimento. Movimento de planetas e satélites. Leis de Kepler.
9. Mecânica de fluidos – Estática de fluidos. Pressão. Princípio fundamental da hidrostática. Lei de Pascal. Princípio de Arquimedes: impulsão. Dinâmica de
fluidos. Equação de continuidade. Lei de Bernoulli. Exemplos.
Componente Teórica-Prática
Nas aulas teórico-práticas resolvem-se problemas sobre a matéria dada nas aulas teóricas.
Componente Prática
São realizadas quatro atividades laboratoriais durante o curso:
1. Introdução às medições em Física
2. Movimento retilíneo uniformemente acelerado
3. Pêndulo simples
4. Movimento circular uniforme: força centrípeta.
Bibliografia
Recomendada
• Raymond A. Serway e John W. Jewett, Jr., Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics, Thomson, Brooks/Cole, 6ª edição, 2004.
• Marcelo Alonso e Edward J. Finn, Physics, Addison-Wesley Longman, 1992.
• Richard P. Feynman, Robert B. Leighton e Mathew Sands, The Feynman Lectures on Physics, volume I, Addison-Wesley Publishing Company.
Outros elementos de estudo
Página Moodle da disicplina, onde se encontram slides feitos pela regente da
disciplina e outro material de apoio
Métodos de Avaliação
A componente teórica (CT) e a laboratorial (CL) contribuem, respetivamente, 80% e 20% para a classificação final. O aluno pode optar por uma de 2
modalidades para a avaliação da CT.
A: Um exame final, sem consulta (duração de 3h).
B: 2 testes (duração de 2h), sem consulta, um realizado no meio do semestre e outro na data do exame final.
A opção por A/B é feita até ao fim da 1ª semana de aulas e não é reversível.
A CL é a média das notas de relatórios sobre as aulas laboratoriais.
Língua de ensino
Português