DEPARTAMENTO DE FÍSICA

 

Mecânica Clássica II - F+mnrF

Ano letivo: 2016-2017
Especificação técnica - ficha curricular

Elementos especificos
código da disciplinaciclo de estudossemestre lectivocréditos ECTSlíngua de ensino
1002781126pt


Objectivos formativos
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 respectivas 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
Programa genérico mínimo
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.
Pré-requisitos
Análise Matemática. Álgebra Linear e Geometria Analítica. Física Geral I e II. Mecânica Clássica I
Competências genéricas a atingir
. Competência em análise e síntese;
. Competência para resolver problemas;
. Competência em raciocínio crítico;
. Competência em aprendizagem autónoma;
. Competência em aplicar na prática os conhecimentos teóricos;
. Competência em organização e planificação;
. Competência em comunicação oral e escrita;
. Competência para comunicar com pessoas que não são especialistas na área;
. Adaptabilidade a novas situações;
(por ordem decrescente de importância)
Horas lectivas semestrais
aulas teóricas45
aulas teórico-práticas30
total horas lectivas75

Método de avaliação
Frequência100 %
Exame100 %

Bibliografia de referência
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.
Método 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.
Recursos específicos utilizados
Acesso ao laboratório para estudar para vários materiais o diagrama
'deformação versus tensão' e o efeito de forças de torção e de flexão.