MECÂNICA APLICADA
LICENCIATURA
EM ENGENHARIA BIOMÉDICA
(3º ano - 1º Semestre)
Proporcionar formação básica relativa a conceitos, princípios e leis
fundamentais da mecânica.
Desenvolver a capacidade de formulação e resolução de problemas de equilíbrio
e de movimento de sistemas de partículas e corpos rígidos.
1. Sistemas de forças (10
horas)
Forças e sua representação vectorial. Momentos de forças.
Campo de momentos de sistemas de forças. Elementos de redução de um sistema de
forças. Equivalência de sistemas de forças. Casos de redução dos sistemas de
forças.
2. Equilíbrio de corpos rígidos e estruturas (10
horas)
Diagramas de corpo livre. Forças exteriores e interiores.
Forças de reacção. Equações de equilíbrio.
3. ESFORÇOS INTERNOS EM
PEÇAS LINEARES
(10
horas)
Esforços em peças lineares. Convenção de sinais. Equações
diferenciais de equilíbrio. Diagramas de esforços.
4. CINEMÁTICA DAS PARTÍCULAS E DOS CORPOS RÍGIDOS (12,5 horas)
Partículas materiais. Posição, velocidade e aceleração de
partículas em referenciais “fixos”. Referenciais móveis com movimento de
translação e rotação. Movimento de corpo rígido, expressões de propagação de
velocidades e de acelerações num corpo rígido. Campo instantâneo de velocidades
de um corpo rígido. Movimento plano.
5. CENTROS DE MASSA E MATRIZ DE INÉRCIA (12,5
horas)
Definição do centro de massa. Suas propriedades e
determinação. Definição de momentos, produtos e matriz de inércia. Suas
propriedades e determinação. Teorema dos eixos paralelos.
6. DINÂMICA DAS PARTÍCULAS E DOS CORPOS RÍGIDOS (15 horas)
6.1. Dinâmica dos sistemas de partículas. Impulsão
linear e impulsão angular, quantidades de movimento linear e angular. Leis de
Newton, forças exteriores e interiores, teoremas das quantidades de movimento
linear e angular, conservação das quantidades de movimento linear e angular.
Trabalho, energia cinética, teorema das forças vivas. Forças conservativas e
não conservativas. Energia potencial, energia total mecânica, conservação da
energia total mecânica.
6.2. Dinâmica dos corpos rígidos. Quantidade
de movimento angular de um corpo rígido, aplicação dos teoremas das quantidades
de movimento linear e angular aos corpos rígidos. Movimento do centro de massa
e movimento em torno de um ponto fixo ou em torno do centro de massa. Movimento
plano. Trabalho das forças exteriores e
interiores num corpo rígido, energia cinética de um corpo rígido, aplicações do
teorema das forças vivas aos corpos rígidos.