Fundamentos de Mecânica

– Capacidade de realização de pesquisas, de leitura e de interpretação a análise de conteúdo.
– Capacidade de síntese e de redação de texto
– Conhecimentos informáticos na ótica do utilizador, de redação digital de documentos e da criação de relatórios de trabalho e de apresentação e divulgação.
– Capacidade e motivação para pesquisa, utilização e aplicação de softwares específicos da mecânica das estruturas e sistemas hidráulicos.
– Sentido de cooperação, interajuda, colaboração e espírito de partilha de conhecimentos, com interesse prático para a realização de atividades, individualmente e em grupos de trabalho.
– Motivação, interesse para aquisição de conceitos elementares de física e matemática, tais como: Grandezas e Sistemas de unidades, Noção de vetores e suas características, Noções de força e de princípios de equilíbrio, Bases de trigonometria, a aplicação de conceitos ao estudo da mecânica.

As aulas serão lecionadas em Português, tendo como objeto de trabalho e de aprendizagem dos conteúdos programáticos apresentados. Prevê-se que as aulas tenham, sempre que possível, diferentes momentos na metodologia de transmissão de conhecimentos:
1) acompanhamento da aprendizagem conseguida pelos alunos, esclarecimento de dúvidas e apoio na orientação prática do trabalho e/ou da resolução de exercícios/problemas,
2) discussão e apresentação de trabalhos da pesquisa semanal feita pelos grupos de trabalho sobre os conteúdos programáticos da UC.
3) apresentação expositiva de conteúdos pelo docente, com eventual resolução pratica de exercícios de exemplo, seguida de discussão entre docente, alunos e grupos de alunos sobre temas e exercícios apresentados.
Utilizar-se-á uma apresentação expositiva durante a explicação dos assuntos teóricos para apoio à aprendizagem com a resolução pratica de exercícios. Os alunos serão incitados a realizar um trabalho prático de interpretação técnico-científica e sobre conteúdos e de abordagem de interpretação prática através de pesquisas individuais e em grupo. Sem obrigatoriedade, da pesquisa deverá resultar informação documental (relatório/artigos/portfólio) disponibilizado para todos os alunos através de partilha de documentos no fórum da plataforma Inforestudante, ou mesmo em páginas dos alunos. Será feito o acompanhamento da aprendizagem pelos alunos, através do esclarecimento de dúvidas, de apoio à resolução de exercícios e de orientação do trabalho prático, devendo haver lugar a redação de trabalhos de estudo pessoal. A apresentação destes documentos, será feita a cada semana, e por apresentação em grupos de conversação no WhatsApp e no fórum da plataforma Inforestudante.
Desde que seja viável, considera-se a possibilidade de, em horário de aulas, ser feita alguma visita a obras ou a estruturas, seja no próprio campus do Instituto ou fora dele. A ocorrer, os alunos serão desafiados a apresentar imagens e descrição das situações verificadas. Não sendo viável, os alunos serão incitados a fazerem, por si próprios, por motivação pessoal, o registo de exemplos de obras ou estruturas de interesse no âmbito do conteúdo da disciplina, sendo convidados a apresentar trabalho com descrição e imagens do observado.

Estes processos visam a responsabilização individual do aluno, e simultaneamente, fomentam o espírito de partilha de conhecimentos entre, para e com com os restantes colegas. O aluno é avaliado individualmente pelos conhecimentos adquiridos, pelo seu potencial de interpretação dos objetivos pretendidos para a resolução e compreensão de exercícios de engenharia estrutural, bem como pela sua capacidade de organização de ideias e consequente exposição de conhecimentos. Paralelamente, será avaliado pela colaboração para com os seus colegas, quer pelo trabalho desenvolvido em grupo quer pela sua motivação para colaborar na aprendizagem dos seus colegas. Após as semanas letivas, cada aluno realizará uma prova escrita com questões sobre os conteúdos programáticos, com espaço para apresentação de propostas de exercícios que demonstrem a sua capacidade de identificação de problemas e sua respetiva resolução. Haverá uma parte de problemas fundamentais para a qual será exigido uma cotação mínima.

Objetivos:
1. Aquisição dos conceitos e ferramentas fundamentais no âmbito da mecânica estrutural e da mecânica dos fluídos, servindo de base para outras unidades curriculares.
2. Compreender a constituição de uma estrutura (elementos, apoios e ligações internas) e as ações que nela podem ocorrer;
3. Conhecer os mecanismos de transferência de ações/cargas em estruturas, e os efeitos da tração, compressão, flexão e corte.
4. Conhecer e aplicar as equações de equilíbrio estático para determinar as reações dos apoios das estruturas reticuladas e a distribuição de esforços internos; 
5. Conhecer e compreender as propriedades dos fluidos; conhecer e dominar os conceitos relacionados coma hidrostática;
6. Entender os conceitos da hidro-cinemática; conhecer e aplicar os princípios fundamentais da hidrodinâmica.

Competências Genéricas:
– Incremento de competências nas áreas da comunicação e de transferência de conhecimento e saber;
– Aplicação e demonstração de capacidades adquiridas por métodos de estudo e de trabalho pessoal em tarefas de caracter individual e em grupo;
– Motivação para utilização de métodos de autoaprendizagem e de desenvolvimento de competências acompanhadas pelos métodos de ensino previstos;
– Aplicação de conhecimentos e compreensão física de fenómenos por interligação técnica, cientifica e pedagógica;
– Desenvolvimento de competência para a realização de julgamento e de tomada de decisão.
Competências Específicas:
– Adquirir conhecimentos e capacidade de compreensão do comportamento mecânico de estruturas de edifícios e de elementos estruturais
– Fomento das capacidade de observação de situações práticas visando a necessidade de intervenção;
– Incentivo ao desenvolvimento de metodologias de análise e de cálculo como resposta a ações e efeitos em estruturas;
– Princípios fundamentais para a tomada de decisão e capacidade de intervenção e de formação de propostas de melhoria do comportamento estrutural, por ações de reabilitação, reforço ou de conceção de base.

Esta disciplina fornece as bases da Mecânica Newtoniana para que os alunos compreendam os fundamentos da análise e dimensionamento estrutural e de sistemas hidráulicos e da mecânica dos fluídos. Contribui para o seu sucesso em Unidades Curriculares do plano curricular e assim, na aquisição de bases essenciais e capacidade de decisão como futuros profissionais. 

Fundamentos de mecânica estrutural
PARTE 1 – Conceitos Fundamentais
1. Incentivo ao conhecimento: grandes estruturas para grandes e pequenas obras
2. Tipologia de estruturas na conceção e construção e tecnologia dos materiais
3. Noções fundamentais para avaliação, conceção e dimensionamento de estruturas
4. Princípios elementares para o calculo de estruturas
5. O caminhos das cargas: das ações aos efeitos (reações, esforços, deformações e deslocamentos)

PARTE 2 – Aplicação dos fundamentos da mecânica estrutural
6. Metodologias e ferramentas de aprendizagem para aquisição de conhecimentos
7. Análise de apoios e calculo de reações, em treliças, elementos lineares e em estruturas planas
8. Estudo sobre cálculo de treliças (métodos de avaliação)
9. Estudo e análise de elementos e de estruturas isostáticas planas
10. Revisão e conclusão, propostas e sugestões, informação e divulgação

Fundamentos de Mecânica dos Fluidos
PARTE 3 – Conceitos Fundamentais
11. Conceitos e propriedades dos fluidos e aplicações
12. Hidrostática: Lei hidrostática de pressões; manómetros; impulsão hidrostática sobre corpos e superfícies.
13. Hidrocinemática e princípios fundamentais da hidrodinâmica: Trajetórias e linhas de corrente; classificação dos escoamentos; equação da continuidade. Teorema de Bernoulli; linhas piezométrica e de energia; camada limite; separação do escoamento.
14. Aplicações da Mecânica dos Fluidos / Hidráulica e avaliação de conhecimentos

• - Exame 100 - 100.0%

NAO

Fundamentos de Mecânica Estrutural:

Fundamentos de Mecânica Estrutural:
– Beer, F., Johnston, R. Jr., & Eisenberg, E. (2006). Mecânica Vectorial para Engenheiros – Estática (7ª ed.). McGraw-Hill. ISBN 978-85-8055-046-7.
– Engel, H. (2003). Sistemas de estructuras (1ª ed., 3ª tirada). ISBN: 84-252-1800-4. Barcelona
– Frey, F. (1994). Analyse des strucutres et millieux continus – Statique appliqué. Traité de Génie Civil de l’Écolepolytechnique fédérale de Lausanne, Vol. 1. Presses polytechniques et universitaires romandes.
– Hibbeler, R. C. (2011). Estática (12ª ed.). Pearson Prentice Hall. ISBN 978-85-7605-815-1. São Paulo, Brasil.
– Meriam, J. L., & Kraige, L. G. (2006). Engeneering Mechanics – Volume 1: Statics (7ª ed.). John Wiley & Sons, Inc. ISBN: 978-0-470-61473-0.
– Muvdi, B., Al-Khafaji, A., & McNabb, J. (1997). Statics for Engineers. Springer-Verlag. ISBN 0-387-94779-5. New York.
– Rebello, Y. (2000). A concepção estrutural e a arquitectura. Zigurate Editora. ISBN 85-85570-03-2. São Paulo.
– Riley, W. F., & Sturges, L. D. (1996). Engineering mechanics: statics. John Wiley & Sons.
– Rocha, G. (ano não fornecido). O caminho das forças e a concepção estrutural. Apresentação. MAM – Rio de Janeiro.
– Soriano, H. L. (2013). Estática das Estruturas (3ª ed. revista e ampliada). Editora Ciência Moderna Ltda. Rio de Janeiro.
Fontes Online:
– Gouveia, J. P. (2023) – Apontamentos preparados por docentes e outros, mediante consulta web, Inforestudante e Moodle.
– Bibliografia por consulta na internet

Fundamentos de Mecânicas dos Fluídos:
– QUINTELA, A. C. – Hidráulica, Fundação Calouste Gulbenkian.
– LENCASTRE, A. – Hidráulica Geral, Edição do Autor.
– NOVAIS-BARBOSA, J. – Mecânica dos Fluidos e Hidráulica Geral, Vols.1 e 2, Porto Editora.
– MASSEY, B. S. – Mecânica dos Fluidos, Fundação Calouste Gulbenkian.
– Apontamentos preparados por docentes e outros, mediante consulta web, Inforestudante e Moodle.
– Bibliografia por consulta na internet.