Mecânica Aplicada. Applied Mechanics. Semestre do plano de estudos 3

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1 Nome UC Mecânica Aplicada CU Name Código UC 18 Curso LEC Semestre do plano de estudos 3 Área científica Engenharia Civil Duração Semestral Horas de trabalho 174 ECTS 6.5 Horas de contacto T - 45; TP - 22,5 Observações n.a. Docente responsável pela UC Maria Manuela da Silva Eliseu Iharco Gonçalves

2 Objetivos de aprendizagem (conhecimentos, aptidões e competências) O1. O principal objectivo é o de desenvolver no aluno a capacidade de interpretar e analisar qualquer problema de um modo simples e lógico e garantir os conhecimentos que permitam utilizar os princípios fundamentais da mecânica na sua resolução O2. Os alunos devem ficar aptos a trabalhar com forças por forma O2.1 a resolver problemas de equilíbrio de estruturas isostáticas O2.2 a determinar forças de ligação interiores e exteriores O2.3 a traçar diagramas e a saber definir as leis de variação dos esforços elementares em peças lineares de estruturas isostáticas O2.4 a calcular os esforços em treliças globalmente isostáticas O2.5 a calcular os esforços em cabos Learning outcomes of the curricular unit O1. The main objective is to develop in students the ability to interpret and analyze any problem in a logical and simple way and ensure knowledge to use the fundamental principles of mechanics in its resolution O2. Students should be able to work with forces O2.1 to solve problems of equilibrium in isostatic structures O2.2 to determine interior and exterior forces O2.3 to draw diagrams and to define the laws of variation of the efforts in elementary linear parts of isostatic structures O2.4 to calculate efforts on trusses O2.5 to calculate efforts in cables

3 Conteúdos programáticos CP1. ESTÁTICA DO PONTO MATERIAL Composição e Decomposição de forças concorrentes no plano e no espaço Condições de equilíbrio de um ponto material Diagrama de corpo livre CP2. ESTÁTICA DO CORPO RÍGIDO Momento de uma força e de um sistema de forças (em relação a um ponto e a um eixo) Binários Redução de um sistema de forças num ponto Condições de equilíbrio de um corpo rígido CP3. REAÇÕES DE APOIO Vínculos exteriores e interiores Estruturas isostáticas, hiperestáticas e hipostáticas Determinação das reacções de apoio em estruturas isostáticas CP4. ESFORÇOS Sua natureza, determinação (numa secção) e variação (leis e diagramas) numa peça linear Relações entre carga, esforço transverso e momento flector Traçado de diagramas de esforços em estruturas isostáticas CP5. ESTRUTURAS TRIANGULADAS Tipologia Condições de indeformabilidade e análise da estatia Determinação dos esforços normais nas barras pelos métodos dos Nós e de Ritter CP6. CABOS Syllabus S1. STATICS OF MATERIAL POINT Composition and decomposition of coplanar and three-dimensional force systems Condition for the equilibrium of a material point Free-body diagram S2. STATICS OF RIGID BODY Moment of a force and of a system of forces about a point and about a specified axis Moment of Couples Further reduction of a force and couple system Conditions for rigid body equilibrium S3. SUPPORT REACTIONS External and internal types of connection Isostatic, hypostatic and hyperstatic structures Determination of support reactions in isostatic structures S4. INTERNAL FORCES Internal forces developed in structural members Relations between distributed load, shear and bending moment Normal-force (tension or compression), shear-force and bending-moment diagrams in isostatic structures S5. TRUSSES Typology Conditions of non-deformability Determination of the normal-forces by the method of Joints and the method of Ritter S6. CABLES

4 Demonstração da coerência dos conteúdos programáticos com os objectivos da UC Os conteúdos programáticos CP1.e CP2. permitem atingir o objectivo O1. Os conteúdos programáticos CP3. permitem atingir os objectivos O2.1 e O2.2 O conteúdo programático CP4. permite atingir o objectivo O2.3 O conteúdo programático CP5. permite atingir o objectivo O2.4 O conteúdo programático CP6. permite atingir o objectivo O2.5 Demonstration of the syllabus coherence with the curricular unit's objectives The syllabus S1.and S2. permit the objective O1. The syllabus S3. permit the objectives O2.1 e O2.2 The syllabus S4. permit the objective O2.3 The syllabus S5. permit the objective O2.4 The syllabus S6. permit the objective O2.5

5 Metodologias de ensino (avaliação incluída): Nas aulas são apresentados os conteúdos programáticos através da definição dos conceitos envolvidos e da explicação dos diversos métodos possíveis de utilizar na resolução dos problemas Todos os assuntos tratados são acompanhados de exemplos e exercícios discutidos com o máximo detalhe Os alunos são incentivados a participar activamente na interpretação e análise dos problemas e a sintetizar a metodologia de trabalho a desenvolver na sua resolução Na resolução dos problemas são explicados todos os passos e indicados os erros inadmissíveis Ao longo do período lectivo são disponibilizadas enunciados de exercícios e questões teóricas que são corrigidos pelos docentes da UC A avaliação pode ser contínua ou por exame final A avaliação contínua consiste em 2 testes parciais A classificação mínima nos testes parciais é 8 valores A nota final é a média aritmética dos testes parciais ou a nota do exame final Notas finais superiores a 16 valores devem ser defendidas em prova oral Teaching methodologies (including evaluation) In the lessons the syllabus is presented by defining the concepts involved and the explanation of the various possible methods used in solving problems All the subjects dealt with are accompanied by examples and exercises discussed with maximum detail Students are encouraged to participate actively in the interpretation and analysis of the problems and to synthesize the methodology of work to be done in its resolution In the problems resolution all the steps are explained and unacceptable errors indicated During the academic period theoretical issues and exercises are available that are solved by the teaching staff of the course The assessment may be continuous or examination The continuous assessment consists of 2 partial tests with minimum rating of 8 values The final grade is the arithmetic average of the partial tests or the grade of the examination Final grade exceeding 16 values must be supported by an oral test

6 Demonstração da coerência das metodologias de ensino com os objectivos da unidade curricular Os objectivos da aprendizagem são alcançados com o ensino dirigido para a compreensão correcta dos princípios da mecânica, os exemplos apresentados na área da engenharia civil e a participação activa dos alunos na discussão dos problemas e na procura das suas soluções O facto da mecânica ser baseada em poucos princípios fundamentais o processo de aprendizagem é indutivo, iniciando-se com aplicações práticas simples para a posterior introdução de conceitos mais complexos Os exemplos criteriosamente apresentados permitem interpretar, analisar e explicar o comportamento dos sistemas e, por isso, desenvolver o espírito criativo A procura da solução dos problemas garante o espírito crítico A resolução dos problemas e a resposta às questões teóricas disponibilizadas aos alunos permitem a sua auto-avaliação relativamente aos conhecimentos e às competências adquiridos e assim mostrar o nível de preparação para a avaliação

7 Demonstration of the coherence between the teaching methodologies and the learning outcomes The learning objectives are achieved with education directed to the proper understanding of the principles of mechanics, examples in the area of civil engineering and active participation of students in the discussion of the problems and demand for your solutions The fact that mechanics are based on a few fundamental principles makes learning process inductive, starting with simple practical applications for the subsequent introduction of complex concepts The examples presented allow interpretation, analyzis and explanation of the behavior of systems and, therefore, develop the creative spirit The search for resolving these problems ensures the critical spirit The resolution of the problems and the answer to theoretical questions provided to the students allow their self-assessment in relation to knowledge and skills acquired and thus show the level of fitness for the assessment

8 Bibliografia principal Folhas da UC Resumo programático em 5 capítulos disponibilizado on line Beer e Johnston, Mecânica Vectorial para Engenheiros Estática Meriam, Estática Gorfin, Estruturas Isostáticas Fonseca, Adhemar, Curso de Mecânica Estática