Departamento: Eng. do Ambiente

Disciplina: Física I

Ano lectivo: 99/00

Prof. Responsável: Dra. Maria Graça Ramos

Unidades de crédito: 3

Carga Horária: 3T+2TP

Calendário: 1ºANO / 1º SEMESTRE

Avaliação: Frequência /Exame

1.1 - Conceito de Direcção Orientada; Eixos Coordenados; sentido positivo da rotação em física e vectores unitários que definem a orientação do semi-eixo positivo.

1.2 - Grandezas Escalares e Vectoriais.

1.2.1 - Características de cada uma.

1.2.2 - Vector como representação da grandeza vectorial.

1.2.3 - Tipos de vectores quanto às características necessárias

1.2.4 - Vectores livres equipolentes e simétricos.

1.2.5 - Ângulo de vectores

1.3 - Componentes de um Vector.

1.3.1 - Componentes escalares.

1.3.2 - Componentes vectoriais.

1.3.3 - Vector em função das suas componentes.

1.3.4 - Módulo do vector.

1.3.5 - Ângulo directores e cosenos directores.

1.3.6 - Vector unitário segundo um dado vector.

1.4 - Soma Vectorial.

1.4.1 - Vectores com a mesma direcção e sentido.

1.4.2 - Vectores com a mesma direcção e sentido contrário

1.4.3 - Vectores perpendiculares (Teorema de Pitágoras).

1.4.4 - Vectores que formam um ângulo qualquer.

1.4.5 - Vectores cuja regra de soma origina um triângulo isósceles.

1.4.6 - Lei dos senos.

1.4.7 - Soma dos Vectores expressos em função das componentes.

1.4.8 - Propriedade Comutativa da soma vectorial

1.5 - Diferença de Vectores

1.5.1 - Regra do triângulo e Teorama de Carnot

1.5.2 - Diferença de vectores expressos em unção das suas componentes

1.5.3 - Inexistência da Propriedade Comutativa na diferença.

1.6 - Produto de um Escalar por um Vector

1.6.1 - Noção

1.6.2 - Vector expresso em função das componentes

1.7 - Produto Escalar

1.7.1 - Noção e condições em que se anula

1.7.2 - Propriedades.

1.7.3 - Produto escalar dos vectores unitários segundo os eixos coordenados.

1.7.4 - Produto escalar de vectores expressos em função das componentes.

1.7.5 - Utilidade do produto escalar na determinação do ângulo de dois vectores.

1.8 - Produto Vectorial

1.8.1 - Noção e condições em que se anula

1.8.2 - Propriedades.

1.8.3 - Relação entre o seu módulo e a área do paralelogramo construído com os vectores.

1.8.4 - Produto vectorial dos vectores unitários segundo os eixos

1.8.5 - Produto vectorial de dois vectores expressos em função das suas componentes.

2.1 - Estudo Escalar e Vectorial do movimento

2.1.1 - Relatividade dos conceitos movimento, repouso, trajectória e partícula; Necessidade da escolha de um sistema de referência.

2.1.2 - Posição de uma partícula material; Abcissa e vector posição.

2.1.3 - Variação de posição de uma partícula; variação de abcissa ou deslocamento escalar e vector deslocamento.

2.1.4 - Velocidade linear média; velocidade linear escalar média e vector velocidade média.

2.1.5 - Velocidade instantânea; velocidade linear escalar instantânea e vector velocidade instantânea; relação entre estas grandezas.

2.1.6 - Aceleração linear média; Aceleração linear escalar média e vector aceleração média.

2.1.7 - Aceleração linear instantânea; Aceleração linear escalar instantânea e vector aceleração instantânea.

2.1.8 - Componente tangencial e normal do vector aceleração.

2.1.9 - Classificação dos movimentos através;

2.1.9.1 - das funções v(t) e a(t).

2.1.9.2 - do ângulo entre os vectores velocidade e aceleração instantâneas.

2.2 - Movimento unidimensional: movimento vertical de um projéctil

2.3 - Movimento no plano

2.3.1 - Projéctil lançado horizontalmente.

2.3.2 - Projéctil lançado verticalmente.

2.3.3 - Encontro de partículas em movimento.

2.3.3.1 - Ponto de encontro e tempo necessário

2.3.3.2 - Posição, velocidade e aceleração relativas de uma partícula relativamente ao espaço.

2.3.4 - Movimento Circular: estudo angular e linear do movimento nos aspectos escalares e vectorial.

2.3.4.1 - Posição

2.3.4.2 - Variação de posição

2.3.4.3 - Velocidade média

2.3.4.4 - Velocidade instantânea

2.3.4.5 - Aceleração média

2.3.4.6 - Aceleração instantânea.

2.3.4.7 - Relação entre estas grandezas

2.3.4.8 - Expressões angulares de leis escalares de movimento.

3.1 - Quantidade de movimento ou movimento linear de uma partícula.

3.2 - Noção de Força de interacção ou de Newton

3.3 - Consequências desta noção de força: 3ª lei de Newton.

3.4 - Lei da inércia ou 1ª lei de Newton.

3.5 - Princípio fundamental da dinâmica ou 2ª lei de Newton

3.6 - Impulso de uma força; Teorema da variação da quantidade de movimento de uma partida

3.7 - Teorema da conservação da quantidade de movimento de uma partícula.

3.8 - Teorema de CM.

3.9 - Tipos de forças a considerar num sistema de partículas materiais: forças interiores, exteriores, aplicadas e de ligação.

3.9.1 - Resultante de um sistema de forças interiores e exteriores a um sistema de partículas: equilíbrio estático e dinâmico, movimento acelerado, retardado e circular uniforme.

3.9.2 - Tensão num fio inextensível e de massa desprezável.

3.9.3 - Atrito estático e dinâmico; coeficiente de atrito estático e dinâmico.

3.10 - Aplicações: corpo no plano horizontal, vertical, inclinado em equilíbrio e acelerado com e sem atrito.

3.11 - Trabalho de uma força constante e de uma força variável; Condições em que não há realização de trabalho.

3.12 - Energia mecânica.

3.12.1 - Energia cinética

3.12.2 - Energia potencial gravítica e elástica.

3.12.3 - Teorema da variação da energia cinética ou lei do trabalho energia.

3.12.4 - Forças conservativas e dissipativas

3.12.5 - Lei da conservação da energia mecânica

3.12.6 - Lei geral da conservação da energia

3.13 - Estudo dinâmico do movimento circular horizontal e vertical:

- pêndulo cónico, curva com e sem relevé

- pêndulo simples e looping

3.14 - Leis da queda de um grave.

3.15 - Validade dos princípios da dinâmica.

3.15.1 - Referências de inércia e acelerados.

3.15.2 - Forças que não resultam de interacções: força de inércia.

3.15.3 - Aplicações: movimento, repouso, equilíbrio, vertical, horizontal, imponderabilidade, chão e tecto para o observador acelerado.

3.16 - Centro de Massa

3.16.1 - Noção

3.16.2 - Posição, velocidade e aceleração do CM.

3.16.3 - Teorema do CM.

3.16.4 - Momento linear do CM e a sua relação com o momento linear do sistema de partículas.

3.16.5 - Taxa de variação do momento linear de um sistema de massa constante e de um sistema de massa variável.

3.16.6 - Teorema da conservação do momento linear.

3.17 - Colisões

3.17.1 - Noção

3.17.2 - Conservação do momento linear do sistema

3.17.3 - Tipos de colisões

3.17.4 - Coeficientes de restituição em choques unidimensionais

4.1 - Momento de uma força aplicada a uma partícula material.

4.2 - Momento angular de uma partícula material.

4.3 - Relação entre o momento de uma força e o momento angular.

4.4 - Momento de um sistema de forças exteriores aplicadas a um sistema de partículas materiais.

4.5 - Momento angular de um sistema de partículas materiais.

4.6 - Relação entre as grandezas referidas em 4.4. e 4.5.

4.7 - Corpo rígido em rotação com o eixo fixo.

4.7.1 - Energia cinética da rotação: momento de inércia

4.7.2 - Teorema dos eixos paralelos

4.7.3 - Relação entre o momento externo resultante aplicado ao sólido rígido e a aceleração angular do sólido no caso de serem vectores com a mesma direcção.

4.7.4 - Relação entre o momento angular e a velocidade angular de um sólido rígido, no caso de serem vectores com a mesma direcção

4.7.5 - Conservação do momento angular

4.7.6 - Aplicações

5.1 - Binário de forças.

5.2 - Equivalência entre um sistema de forças complanares e a sua resultante.

5.3 - O centro de gravidade como centro de forças paralelas.

5.4 - Condição de equilíbrio de um sólido rígido, com ou sem iminência de deslizamento ou de tombamento, quando sujeito a um sistema de forças complanares.

-Física - Volume 1 (Mecânica) e Volume 2 (Gravitação, Ondas e Termodinâmica

--Física - Volume 1, Volume 2 e Volume 3

Livros Técnicos e Científicos Editora, S.A.

-Física - Um curso Universitário, Volumes 1 e 2

Dinâmica (Volume II)

-Física - Volume 1 (Mecânica) Volume 2 (Ondas)

12º Ano - Exercícios Volumes 1 e 2

12º Ano - Problemas de Física Volumes 1 e 2

Capucho e João Lin Yun / Editorial Presença