Mecânica Clássica II

Ano
0
Ano lectivo
2023-2024
Código
01002781
Área Científica
Área Científica do Menor
Língua de Ensino
Português
Modo de Ensino
Presencial
Duração
Semestral
Créditos ECTS
6.0
Tipo
Opcional
Nível
1º Ciclo - Licenciatura

Conhecimentos de Base Recomendados

Análise Matemática.  Álgebra Linear e Geometria Analítica.  Física Geral I e II.   Mecânica Clássica I.

Métodos de Ensino

Apresentação e discussão teórica dos diferentes tópicos, acompanhada da sua aplicação prática. Introdução das técnicas e métodos matemáticos necessários à compreensão dos assuntos e à resolução dos problemas físicos.
Discussão de exemplos e estudo de casos.

Resultados de Aprendizagem

Compreensão teórica dos fenómenos físicos.
Competências matemáticas para resolver problemas.
Cultura geral aprofundada em Física.
Capacidade para procurar e utilizar bibliografia
Entender os fenómenos de oscilação de sistemas com vários graus de liberdade e os seus modos normais de oscilação;
Conhecer a teoria da relatividade e a dinâmica de processos relativistas;
Conhecer aspetos essenciais do cálculo tensorial e da formulação covariante das leis físicas;
Compreender a fenomenologia de corpos deformáveis, em particular a formulação tensorial dos campos de deformações e de tensões e as equações que os governam;
Conhecer a fenomenologia da mecânica de fluidos e saber aplicar as respetivas equações a fluidos invíscidos e víscidos.

Competências genéricas:
. em análise e síntese;
. organização e planificação;
. comunicação oral e escrita;
. resolução de problemas;
. raciocínio crítico;
. autonomia e adaptabilidade.

Estágio(s)

Não

Programa

1- Pequenas oscilações de sistemas com N graus de liberdade. Modos normais de oscilação; sistema de eixos principais e coordenadas normais. Oscilações forçadas e amortecidas. Ressonância.
2- Formulação covariante da relatividade: os postulados de Einstein, formulação covariante, invariância e conservação, sistema c.m., colisões elásticas e inelásticas.
3- Elementos de cálculo tensorial: transformações gerais; tensores, o tensor métrico fundamental.
4- Corpos deformáveis/elasticidade: campos tensoriais das deformações e das tensões; equação de Cauchy, energia elástica e histerese elástica; observáveis da teoria da elasticidade; equação de Navier; propagação de ondas elásticas, ondas s e p.
5- Corpos deformáveis/mecânica de fluidos: fluidos ideais, equações de Euler e de Bernoulli; fluidos reais, equação de Navier-Stokes, vorticidade, no de Reynolds, camada limite de Prandt; forças de arrasto e de sustentação, paradoxo de D'Alembert.

Docente(s) responsável(eis)

Maria Alexandra Albuquerque Faria Pais

Métodos de Avaliação

Avaliação contínua
Frequência: 100.0%

Avaliação final
Exame: 100.0%

Bibliografia

GOLDSTEIN, H. (1980). Classical Mechanics. 2. ed. Addison-Wesley.

LANDAU & LIFSHITZ. Mechanics.

LANDAU & LIFSHITZ. Elasticity.

BHATIA A. B.; & SINGH, R. N. (1986). Mechanics of Deformable Media. Adam Hilger.

FEYNMAN, R. P.; SANDS, R. B. Leightonm M. (1977). The Feynmann Lectures on Physics. Addison-Wesley. vol. II.

JACKSON, J. D.. Classical Electrodynamics.

MATHEWS & WALKER. Mathematical Methods of Physics

MARION, J. B. & THORNTON, S. T. (1995). Classical Dynamics of Particles and Systems. 4. ed. Academic Press.

FRENCH, A. P. (1968). Special Relativity. W. W. Norton.

Mecânica clássica II, textos letivos (2013), J. Pinto da Cunha.