Fisica

Conhecimentos de Física: ao nível do ensino secundário.
Conhecimentos de Matemática: cálculo integral e diferencial.

Nas aulas teórico-práticas é feita uma exposição teórica de cada assunto que é imediatamente complementada pela resolução de exercícios de aplicação dos conhecimentos adquiridos.

Existe igualmente uma componente laboratorial em que são realizados, em grupo de 2 alunos, 4 trabalhos práticos (Tensão Superficial, Estática, Dinâmica de Fluidos, e Dinâmica de Rotação) com entrega de um relatório em grupo.

Objectivos:

• Adquirir conhecimentos que permitam analisar situações de equilíbrio bem como o movimento de translação e rotação de corpos rígidos sob a acção de sistemas de forças e binários;
• Compreensão dos conceitos, princípios e leis fundamentais na área da Mecânica de Fluidos.

Competências genéricas:

• Capacidade para realizar julgamentos e tomada de decisões relacionados com conhecimentos teóricos e práticos adquiridos;
• Promover a troca de ideias e discussão de problemas e soluções e desenvolver a atitude profissional em relação ao trabalho;
• Desenvolver hábitos de auto-aprendizagem.

Competências específicas:

• Compreensão e capacidade para manipular grandezas físicas e respectivas unidades;
• Saber aplicar os conhecimentos adquiridos em situações práticas concretas;
• Capacidade para interpretar e discutir a expressão numérica e o significado físico dos resultados de experiências laboratoriais.

1. Sistemas de Unidades

• Grandezas e unidades de base do SI e unidades derivadas;
• Equações das dimensões e princípio de homogeneidade dimensional;
• Unidades SI usadas em engenharia;
• Mudança de sistemas de unidades.

2. Cálculo Vectorial

• Grandezas escalares e vectoriais;
• Representação gráfica de vectores;
• Vectores ligados, deslizantes e livres;
• Operações gráficas com vectores livres: multiplicação por um escalar e adição e subtracção de vectores;
• Versores;
• Projecção de um vector segundo uma direcção arbitrária;
• Representação cartesiana de vectores: componentes de um vector, vector posição, módulo de um vector, co‑senos directores;
• Operações analíticas com vectores: multiplicação de um vector por um escalar, adição e subtracção de vectores, produto escalar, produto vectorial, produto triplo composto e derivada de um vector.

3. Sistemas de Forças e Binários

• Leis de Newton;
• Tipos de forças;
• Momento de uma força em relação a um ponto e a um eixo;
• Resultante e momento resultante;
• Binário e momento de um binário;
• Sistemas de forças equivalentes;
• Redução de sistemas de forças a sistemas mínimos:
• Sistemas de forças concorrentes (Teorema de Varignon);
• Sistemas de forças complanares;
• Sistemas de forças paralelas;
• Eixo central de momentos.

4. Introdução à Estática

• Diagrama de corpo livre;
• Sistemas de forças em equilíbrio.

5. Dinâmica de Rotação

• Momento angular de uma partícula: movimento plano, movimento circular; teorema da conservação do momento angular;
• Momento angular de um corpo rígido;
• Momento de inércia: eixos principais de inércia e teorema de Steiner;
• Equação da dinâmica de rotação corpo rígido;
• Energia cinética de um corpo rígido: energia cinética de translação e de rotação.

6. Mecânica de fluidos

• Noção de fluido, densidade e pressão;
• Pressão num fluido (principio fundamental da hidrostática), equilíbrio de um elemento de fluido e pressão e forças hidrostáticas;
• Medidores de pressão: manómetros;
• Noção de Impulsão (Principio de Arquimedes);
• Linhas de corrente e regimes de fluxo: laminar e turbulento;
• Caudal mássico e volúmico, equação da continuidade e efeito Venturi;
• Equação de Bernoulli (fluidos ideais);
• Viscosidade (fluidos reais), lei de Poiseuille e lei de Stokes;
• Número de Reynolds;
• Tensão superficial.

NAO

• Bedford, A., Fowler, W. (2008). Engineering Mechanics: Statics (5th Edition). Singapore [etc.] : Prentice Hall, Cop.
  ISBN: 978-981-06-7939-2. Cota da Biblioteca: 5-5-59 (ISEC) V.1º v. – 15236; 5-5-60 (ISEC) V.2º v. – 15237; 5-5-60CD (ISEC) V.CD-ROM – 15236CD.
• Bedford, A., Fowler, W. (2008). Engineering Mechanics: Dynamics (5th Edition). Singapore [etc.] : Prentice Hall, Cop.
  ISBN: 978-981-06-7939-2. Cota da Biblioteca: 5-5-57 (ISEC) V.1º v. – 15234; 5-5-58 (ISEC) V.2º v. – 15235; 5-5-58CD (ISEC) V.CD-ROM – 15234CD.
• White, F. M. (2002). Mecânica dos Fluidos (4th Edition). Rio de Janeiro [etc.] : McGrawHill, Cop.
  ISBN: 85-86804-24-X. Cota da Biblioteca: 6A-1-102 (ISEC) – 17055.