PLANO DE ENSINO 1 Princípios de Dinâmica. Cinética

Ministério da Educação
UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
Campus Medianeira
PLANO DE ENSINO
CURSO Engenharia Ambiental – M41
MATRIZ
202
Resolução 075/09 – COEPP, de 21 de agosto de 2009 e Resolução 092/09 – COEPP,
de 11 de setembro de 2009 que aprovou o projeto de abertura do curso de
graduação em Engenharia Ambiental do Campus de Medianeira. Alterações:
FUNDAMENTAÇÃO LEGAL Resolução 134/09 – COEPP, de 07 de dezembro de 2009 e Resolução 89/11 –
CCOGEP, de 21 de dezembro de 2011.
Portaria n. 394, de 20/04/10 – DOU 20/04/2010 - seção 1-página 46 - Autorização de
curso.
DISCIPLINA/UNIDADE CURRICULAR CÓDIGO PERÍODO
Mecânica Geral 2
PP53C
4
0
AT
57
AP
CARGA HORÁRIA (horas)
APS
AD APCC
3
Total
60
AT: Atividades Teóricas, AP: Atividades Práticas, APS: Atividades Práticas Supervisionadas, AD: Atividades a Distância, APCC:
Atividades Práticas como Componente Curricular.
PRÉ-REQUISITO
EQUIVALÊNCIA
Mecânica Geral 1
OBJETIVO: Compreender os conhecimentos básicos da mecânica a serem utilizados na área de
resistência dos materiais e para a análise e solução de problemas práticos.
EMENTA: Princípios de Dinâmica; Cinética dos Sistemas de pontos Materiais; Cinemática dos Corpos
Rígidos; Movimentos Absolutos; Movimentos Relativos; Momentos de Inércia; Força, Massa e
Aceleração; Trabalho e Energia; Impulso e Quantidade de Movimento; Dinâmica dos Sistemas não
Rígidos; Escoamento Permanente de Massa; Escoamento com Massa Variável.
ITEM
EMENTA
1
Princípios de Dinâmica.
2
Cinética dos Sistemas de pontos
Materiais.
3
Cinemática dos Corpos Rígidos.
4
Movimentos Absolutos e
Movimentos Relativos
6
Momentos de Inércia.
CONTEÚDO
Segunda lei de Newton, Quantidade de movimento de um
ponto e derivada da quantidade de movimento, sistemas
de unidades, equações de movimento, equilíbrio
dinâmico, movimento angular de um ponto material,
variação do momento angular,
Aplicação das leis de Newton ao movimento de um
sistema de pontos materiais, quantidade de movimento
angular de um sistema de pontos materiais, movimento
do centro de massa de um sistema de pontos materiais,
momento angular de um sistema de pontos materiais em
relação ao centro de massa, conservação da quantidade
de movimento para um sistema de pontos materiais,
princípio do trabalho e energia, conservação de energia
para um sistema de pontos materiais, princípio do impulso
e quantidade de movimento.
Translação, rotação em torno de um eixo, equações que
definem a rotação de um corpo rígido em torno de um
eixo fixo, movimento plano geral.
Velocidade absoluta e relativa no movimento plano,
aceleração absoluta e relativa no movimento plano,
análise do movimento plano em função de um parâmetro,
derivada temporal de um vetor em relação a um sistema
em rotação, aceleração de coriolis, movimento em torno
de um ponto fixo, movimento geral
Momentos de inércia de superfícies; Raio de giração;
Teorema dos eixos paralelos; Momentos de inércia de
sólidos
7
Força, Massa e Aceleração.
8
Trabalho e Energia.
9
Impulso e Quantidade de
Movimento.
Equação de movimento para corpo rígido, momento
angular de um corpo rígido, movimento plano de um
corpo rígido, princípio de d’alembert.
Trabalho e energia para um corpo rígido, trabalho das
forças que atuam num corpo, energia cinética de um
corpo rígido, sistemas de corpos rígidos, conservação de
energia, potência.
princípio do impulso e quantidade de movimento,
sistemas de corpos rígidos, conservação do momento
angular.
Dinâmica dos Sistemas não
Vibrações sem amortecimento e Vibrações amortecidas.
Rígidos.
Escoamento Permanente de Massa Sistemas variáveis, fluxo estacionário de pontos
11
e escoamento com massa variável materiais, sistemas com ganho ou perda de massa.
10
PROFESSOR
César Henrique Lenzi
ANO/SEMESTRE
2015/2
AT
CARGA HORÁRIA (aulas)
APS
AD
AP
66
TURMA
M41
0
Total
04
70
AT: Atividades Teóricas, AP: Atividades Práticas, APS: Atividades Práticas Supervisionadas, AD: Atividades a Distância
DIAS DAS AULAS PRESENCIAIS
Segunda
Dia da semana
Número de aulas
No semestre
30
03
Terça
Quarta
Quinta
Sexta
Sábado
Total
-
36
-
-
-
66
PROGRAMAÇÃO E CONTEÚDOS DAS AULAS
Dia/Mês
10/Agosto
12/Agostos
17/Agosto
19/Agosto
24/Agosto
26/Agosto
31/Agostos
02/Setembro
09/Setembro
14/Setembro
16/Setembro
21/Setembro
23/Setembro
28/Setembro
30/Setembro
05/Outubro
07/Outubro
14/Outubro
19/Outubro
Conteúdo
Apresentação do curso; Sistema curvilíneo de coordenadas.
Segunda Lei de Newton; Quantidade de Movimento; variação temporal da
quantidade de movimento.
Aplicações da Segunda Lei de Newton
Definição de Momento Angular; Momento de uma força e a variação do
momento angular; Conservação do momento angular
Forças centrais; Lei da Gravitação de Newton; Trajetória de um ponto material
sob a ação de uma força central.
Leis de Keppler
Trabalho realizado por uma força; princípio do trabalho e energia cinética;
aplicações.
Energia potencial; definição do conceito de forças conservativas;
Princípio da conservação de energia; aplicações
Revisão para a primeira avaliação
Primeira avaliação – Prova dissertativa e com questões
Princípio do impulso e Quantidade de movimento.
Definição de Choque; Choque central direto; choque oblíquo; aplicações
Segunda lei de Newton para um sistema de partículas; Quantidade de
Movimento e Momento angular para um sistema de partículas
Centro de Massa de um sistema de partículas; Segunda lei de Newton para
um sistema d partículas e aplicações.
Quantidade de Movimento e momento angular em relação ao centro de
massa de um sistema de partículas.
Energia Cinética de um sistema de partículas; Princípio do trabalho e energia
cinética e princípio da conservação de energia para um sistema de partículas.
Princípio do impulso e quantidade de movimento para um sistema de
partículas; conservação do momento linear.
Sistemas de ganho e perda de massa;
Número
de
Aulas
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
21/Novembro
26/Outubro
28/Outubro
04/Novembro
09/Novembro
11/Novembro
16/Novembro
18/Novembro
23/Novembro
25/Novembro
30/Novembro
02/Dezembro
07/Dezembro
09/Dezembro
10/Dezembro
Sistema de Ganho e perda de Massa: Aplicação
Revisão para a segunda avaliação.
Segunda avaliação - Prova dissertativa e com questões
Equações de movimento para um corpo rígido.
Movimento plano de um corpo rígido; princípio de d’Alembert.
Solução de problemas que envolvem o movimento de um corpo rígido.
Princípio do trabalho e energia cinética para corpos rígidos; Princípio da
Conservação de energia para corpos rígidos.
Princípio do impulso e quantidade de movimento para corpos rígidos.
Momento angular de Corpos rígidos
Conservação do momento angular na dinâmica de corpos rígidos
Revisão para a terceira avaliação
Terceira Avaliação: Prova Dissertativa e com questões
Revisão para a prova substitutiva
Exame Final
Atividade Pratica Supervisionada
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
4
PROCEDIMENTOS DE ENSINO
AULAS TEÓRICAS
Aula expositiva; seminários; trabalhos em grupo.
AULAS PRÁTICAS
ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS
Elaboração de Vídeo aulas sobre o tema “Vibrações Mecânicas”. Estes deverão ser
feitos em grupos de no máximo 6 pessoas e entregue até o dia 01 de Dezembro. Estes
valerão 1 ponto que será diretamente somado na média Final.
PROCEDIMENTOS DE AVALIAÇÃO
Avaliação 1 – Prova objetiva/dissertativa (P1) – Valendo 20 pontos – 16/Setembro
Avaliação 2 – Prova objetiva/dissertativa (P2) – Valendo 30 pontos - 28/Outubro
Avaliação 3 – Prova objetiva/dissertativa (P2) – Valendo 50 pontos - 02/Dezembro
O exame final ocorrerá no dia 09/12. Este valerá 10 pontos e a média final do aluno será a média aritmética entre a
nota do exame e média das três primeiras avaliações. O exame será optativo para os alunos que atingirem média
6,0 nas três primeiras avaliações.
Média = (NP1 + NP2 + NP3)/10
MédiaFinal = (Média + Exame)/2
NP1 = Nota da primeira prova
NP2 = Nota da segunda prova
NP3 = Nota da terceira prova
.
REFERÊNCIAS
Básica:
BEER, Ferdinand Pierre. Mecânica vetorial para engenheiros. 9. ed. São Paulo, SP:
McGraw-Hill, 2012. 2 v. Vol. 2. ISBN 9788580550467 (v.1).
BEER, Ferdinand Pierre; JOHNSTON JR., E. Russell. Mecânica vetorial para
engenheiros. 5. ed. São Paulo, SP: Makron, c1994. 2 v. Vol. 2. ISBN 8534602026 (v.1).
MERIAM, J. L.; KRAIGE, L. G. Mecânica para engenharia. 6. ed. Rio de Janeiro, RJ:
LTC, 2009. 2 v. Vol. 2. ISBN 9788521617181 (v.1).
HIBBELER, R. C. Dinâmica: mecânica para engenharia. 12. ed. São Paulo, SP:
Pearson Prentice Hall, c2011. xvi, 591 p. ISBN 9788576058144.
Complementar:
HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos de física. 8 e 9.
ed. Rio de Janeiro, RJ: LTC, c2009 - 2014. 4 v. Vol. 1. ISBN 9788521616054 (v.1) ISBN 9788521619031 (v.1).
SEARS, Francis Weston; ZEMANSKY, Mark Waldo; YOUNG, Hugh D.; FREEDMAN,
Roger A. Física. 12. ed. São Paulo, SP: Pearson Addison-Wesley, c2008-2009. 4 v.
Vol.1. ISBN 9788588639300 (v.1).
TIPLER, Paul Allen; MOSCA, Gene. Física: para cientistas e engenheiros. 6. ed. Rio
de Janeiro, RJ: LTC, c2009. 3 v. Vol. 1 e 2. ISBN 9788521617105 (v.1).
NUSSENZVEIG, H. Moysés. Curso de física básica. 5. ed. rev. e atual. São Paulo, SP:
E. Blücher, 2013. 4 v. Vol. 1. ISBN 9788521207450 (v.1).
FONSECA, Adhemar. Curso de mecânica. 3.ed. Rio de Janeiro: Ao Livro Técnico, 1967. 4 V.
Vol. 1 e 2.
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Assinatura do professor