Mecânica Aplicada

Conhecimentos de Base Recomendados

Mecânica e Ondas, Álgebra Linear e Geometria Analítica.

Métodos de Ensino

As aulas teóricas são lecionadas com base em slides em power-point. As aulas teórico-práticas compreendem a resolução de problemas de carácter aplicado, envolvendo situações do dia-a-dia e de engenharia. A avaliação tem duas partes: avaliação escrita (15 valores); um trabalho prático obrigatório em grupos de 2 alunos (5 val.). O trabalho versa uma qualquer máquina, devendo os alunos desmontar o equipamento e explicar em termos conceptuais e quantitativos o seu funcionamento. O programa Working Model é utilizado durante as aulas para visualizar diferentes conceitos.

Resultados de Aprendizagem

O aluno deve ter competências para analisar a estática, cinemática e dinâmica do corpo rígido e mecanismos. Mais especificamente, pretende-se que saiba: identificar e caracterizar diferentes tipos de força, traçar diagramas de forças, fazer análises de mobilidade; analisar os movimentos básicos do corpo rígido (translação, rotação, movimento plano); fazer a análise cinemática de mecanismos; determinar a inércia equivalente de mecanismos; fazer análises dinâmicas do corpo rígido utilizando a abordagem de Newton; fazer análises dinâmicas de mecanismos utilizando formulações energéticas. O aluno deve ainda apreender conceitos fundamentais de vibrações mecânicas. O
estudo é feito com base em problemas realistas, utilizando uma abordagem analítica e tendo por base as leis de Newton, a lei de atração gravítica e a não deformação dos corpos. As situações analisadas localizam-se à superfície da Terra, onde os corpos estão sujeitos à força gravítica desta e à ação da atmosfera.

Estágio(s)

Não

Programa

1. Forças e Diagrama de Forças; Análise de mobilidade. 2. Estática do corpo rígido. 3. Cinemática do corpo rígido; Cinemática de mecanismos: diferentes tipos de mecanismos (rotação-rotação; translação-rotação; 4 barras; etc.); Máquinas como agrupamentos de mecanismos. 4. Dinâmica: Inércias de translação, de rotação e equivalente (mecanismos); Dinâmica do corpo rígido; Formulações energéticas da dinâmica (energia cinética, trabalho e potência, teoremas de variação da energia cinética e energia mecânica, equações de Lagrange). 5. Vibrações mecânicas de sistemas com um grau de liberdade, em vibração livre e forçada. 6. Solicitações em estruturas mecânicas de natureza aerodinâmica.

Métodos de Avaliação

Avaliação
Resolução de problemas: 25.0%
Exame: 75.0%

Bibliografia

F. Antunes, “Mecânica Aplicada – Uma abordagem prática”, Lidel, 2012

Ferdinand P. Beer, David F. Mazurek e E. Russell Johnston, “Vector Mechanics for Engineers: Statics and Dynamics”, McGraw-Hill, 12ª Edição, 2019, ISBN: 125963809X

J. L. Meriam, L. G. Kraige, "Engineering Mechanics: Dynamics", Wiley, 2015, ISBN: 1119022533.