Introdução à Mecânica dos Sólidos

Objectivos

No final desta unidade curricular o estudante terá adquirido conhecimentos, aptidões e competências que lhe permitam:

• Estabelecer as equações de equilíbrio estático de corpos rígidos, a 2 e 3 dimensões e construir o diagrama do corpo livre.

• Determinar: – o Centróide e Centro de Massa de linhas,superfícies e volumes – os Momentos de 2ª Ordem de uma superfície – os Esforços Internos em componentes estruturais

• Compreender e aplicar: – o conceito de Tensão Normal e de Corte – a relação Tensão-Extensão num ensaio de tração uniaxial. Lei de Hooke e o Coeficiente de Poisson (regime elástico)

• Compreender: – o comportamento Elástico e Plástico de um material – o efeito da Concentração de Tensões.

• Compreender e determinar: – os diagramas do Momento de Torção em veios – a distribuição das tensões/deformações em veios quando sujeitos a esforços de Torção – os diagramas do Esforço Transverso e do Momento Fletor em vigas – a distribuição das tensões em vigas quando sujeitas a esforços de Flexão.

Caracterização geral

Código

12511

Créditos

6.0

Professor responsável

Raquel Albuquerque Soares Brás de Almeida, Tiago Alexandre Narciso da Silva

Horas

Semanais - 4

Totais - 84

Idioma de ensino

Português

Pré-requisitos

Disponibilidade para aprender.

Bibliografia

Livro: R. C. Hibbeler. Statics and Mechanics of Materials. Pearson.

Outros livros:
-R. C. Hibbeler. Engineering Mechanics, Statics (diversas edições). Pearson.
-Beer & Johnston, Vector Mechanics for Enginners, Statics (diversas edições). McGraw-Hill.
-R. C. Hibbeler. Mechanics of Materials (diversas edições). Pearson.
-F. P. Beer, E. R. Johnston, Jr., J. T. DeWolf, D. F. Mazurek. Mecânica dos Materiais / Resistência dos Materiais / Mechanics of Materials (diversas edições). McGraw-Hill.
- Paulo F. Gomes. Resistência dos materiais. ISBN 978-989-98697-0-7

Método de ensino

Esta UC é leccionada em aulas teóricas e práticas. Nas aulas teóricas os conceitos fundamentais são apresentados em conjunto com a sua demonstração. Nas aulas práticas os estudantes devem discutir os problemas previamente propostos.

O método expositivo, o estudo autónomo e os exercícios práticos têm como principal objectivo motivar os estudantes para a resolução de problemas, contribuindo de forma decisiva para a formação de engenheiros capazes de satisfazer os requisitos do tecido empresarial.

Nota: As aulas (tempo com os professores) devem ser utilizadas ao máximo, sendo essencial a sua preparação prévia.

Método de avaliação

A aprovação desta UC pode ser conseguida em avaliação contínua ou por exame, sendo a frequência obtida pela entrega de pelo menos 75% dos desafios semanais (a frequência não tem nota, mas limita o acesso à aprovação).

A avaliação contínua consta de três testes (T1, T2, T3) e da frequência obtida através da entrega dos desafios semanais. Os testes podem ser substituídos por um exame (E), no caso de avaliação com recurso a exame.

Para obter aprovação, em avaliação contínua ou em avaliação por exame, é necessário que a nota de exame ou média dos testes seja igual ou superior a 9,5 valores.

Os desafios semanais: Pretende-se com estes desafios manter todos os alunos activos no seu processo de aprendizagem. Os desafios são colocados semanalmente, segundo informação específica, e são obrigatórios para validar a frequência obrigatória em IMS. Os desafios não terão uma classificação quantitativa, mas será dado feedback aos alunos acerca do seu trabalho. Como referido acima, para validar a frequência cada aluno tem que entregar pelo menos 75% dos desafios semanais, sendo que cada desafio tem 2 componentes: a resolução de um problema e a apreciação da solução do mesmo problema submetida por um colega da UC. Notem que estes desafios tenderão a ser um próximos de um TPC, nada de mais. 

(ATENÇÃO: quem não entregar os desafios semanais fica impedido de realizar a UC, não vez que não terá frequência.)

Nota Final (Avaliação Contínua) = Média ponderada dos 3 testes
Nota Final (Exame) = Nota do exame

Conteúdo

Equilíbrio de Corpos Rígidos: Equilíbrio de um Corpo Rígido em 2 e 3 dimensões; Diagrama do corpo livre; Esforços Internos em componentes mecânicos e estruturais; Centróide e Centro de Gravidade de linhas, superfícies e volumes; Segundo Momento de Área.

Conceito de Tensão: Forças Axiais,Tensões Normais; Forças Transversais, Tensões de Corte;

Membros estruturais sujeitos a cargas axiais: Diagrama de Esforço Normal ou Axial; Extensão Longitudinal devida à acção do Esforço Normal; Diagramas de Tensão-Extensão; Lei de Hooke; Módulo de elasticidade; Efeito de Poisson; Concentração de Tensões.

Membros estruturais sujeitos a cargas de flexão: Diagramas de Esforço Transverso e Momento Fletor; Flexão Pura (FP); Análise das Tensões em FP; Deformações de uma viga simétrica sujeita a FP; Tensões e Extensões no regime elástico; Tensões de corte.

Torção: Diagrama de Momento Torsor; Análise das tensões num veio em regime elástico; Deformações Angulares 

Cursos

Cursos onde a unidade curricular é leccionada: