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DEPARTAMENTO DE ENGENHARIAS E CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO Disciplina: Mecânica Geral - Estática Código: 30-265 Carga Horária: 80h (Teórica: 60h) (Prática: 20h) Créditos: 04 Pré-Requisito: 10-177
EMENTA Introdução à estática. Sistemas de forças equivalentes. Equilíbrio de corpos rígidos (bidimensional e tridimensional). Baricentro e centróide. Momento de inércia. Análise de estruturas (treliças, máquinas). Forças em vigas (normais, de cisalhamento, torsionais e fletoras), diagramas de forças cisalhantes e momentos fletores.
OBJETIVOS A disciplina aborda os conceitos da estática, preparando o acadêmico desenvolver as seguintes competências gerais: - Formular e conceber soluções de engenharia, analisando e compreendendo os usuários dessas soluções e seu contexto. - Formular, de maneira ampla e sistêmica, questões de engenharia, considerando o usuário e seu contexto, concebendo soluções criativas, bem como o uso de técnicas adequadas. - Analisar e compreender os fenômenos físicos por meio de modelos simbólicos e físicos, verificados e validados por experimentação. - Ser capaz de modelar os fenômenos e sistemas físicos, utilizando ferramentas, computacionais e de simulação. - Prever os resultados dos sistemas por meio dos modelos. - Ser capaz de conceber e projetar soluções criativas, viáveis, técnica e economicamente, nos contextos que serão aplicadas. - Projetar e determinar os parâmetros construtivos e operacionais para as soluções de engenharia. - Comunicar-se eficazmente nas formas escrita, oral e gráfica. - Ser capaz de expressar-se adequadamente, inclusive por meio de uso de tecnologias digitais de informação e comunicação. - Ser capaz de assumir atitude investigativa e autônoma, com vistas à aprendizagem contínua.
CONTEÚDOS CURRICULARES UNIDADE DE ENSINO 1 - INTRODUÇÃO À ESTÁTICA Mecânica. Corpo rígido. Princípios básicos da mecânica. Leis de Newton. Sistema de unidades. Grandezas escalares e vetoriais.
Atividade Prática 01: Realização de exercícios de fixação dos conteúdos trabalhados. TDE 01 – Solução de um problema real de engenharia utilizando a rotina proposta para resolver exercícios com todos os passos lógicos apresentados. UNIDADE DE ENSINO 2 – SISTEMA DE FORÇAS Componentes cartesianas da força. Vetores unitários. Equilíbrio de um ponto material. Forças no espaço. Sistemas equivalentes de forças. Força resultante. Reações de apoio. Equilíbrio de corpos rígidos em 2 dimensões. Equilíbrio de corpos rígidos em 3 dimensões. Diagrama de corpo livre.
Atividade Prática 02: Realização de exercícios de fixação dos conteúdos trabalhados.
TDE 02 – Solução de um problema real de engenharia utilizando a rotina proposta para resolver exercícios com todos os passos lógicos apresentados.
UNIDADE DE ENSINO 3 – ANÁLISE DE ESTRUTURAS E MÁQUINAS Treliças. Tipos de Treliças. Análise de treliças. Estruturas. Máquinas.
Atividade Prática 03: Realização de exercícios de fixação dos conteúdos trabalhados. TDE 03 – Solução de um problema real de engenharia utilizando a rotina proposta para resolver exercícios com todos os passos lógicos apresentados.
UNIDADE DE ENSINO 4 – FORÇAS DISTRIBUÍDAS Baricentros e centróides. Determinação de centróide por Integração. Cargas distribuídas sobre vigas. Diagrama de esforço cortante e momento fletor. Momento de inércia. Determinação de momento de inércia por integração.
Atividade Prática 04: Realização de exercícios de fixação dos conteúdos trabalhados. TDE 04 – Solução de um problema real de engenharia utilizando a rotina proposta para resolver exercícios com todos os passos lógicos apresentados.
METODOLOGIA Visando desenvolver competências apresentadas, as aulas serão desenvolvidas de forma variada e terão como metodologias: a tradicional (expositivo-dialogadas com estudos dirigidos) e a ativa (sala de aula invertida, aprendizagem baseada em problema e projeto, estudo de caso). No intuito de desenvolver as competências inerentes à disciplina, poderão ser utilizados recursos de multimídia como projetores de imagem e vídeo, materiais concretos e softwares matemáticos, e a contextualização se dará através da resolução de problemas reais. Os acadêmicos desenvolverão os TDEs - Trabalhos Discente Efetivos no total de 10h, envolvendo resolução de exercícios e problemas com e sem auxílio de softwares matemáticos e trabalho interdisciplinar envolvendo a aplicação de conceitos físicos e matemáticos à área da engenharia.
AVALIAÇÃO A avaliação da disciplina se propõe a verificar se as competências propostas neste plano de ensino foram desenvolvidas pelo acadêmico, por meio dos seguintes instrumentos de avaliação: provas escritas e TDEs, estes últimos valendo 20% da média parcial. As avaliações serão realizadas ao longo do semestre e distribuídas uniformemente de acordo com o plano de ensino e serão organizadas como um reforço, em relação ao aprendizado e ao desenvolvimento das competências. Em aula antecedente a uma avaliação serão apresentadas orientações a respeito da sistemática a ser adotada e os conteúdos exigidos, bem como os critérios específicos da avaliação. No instrumento de avaliação haverá de forma explícita e por escrito quanto valerá cada questão.
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BIBLIOGRAFIA BÁSICA HIBBELER, R. C. Estática: Mecânica para engenharia. 10. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005. SHAMES, Irving H. Estática: Mecânica para engenharia. 4.ed. São Paulo: Prentice Hall, 2002.
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR KAMINSKI, P. Carlos. Mecânica geral para engenheiros. São Paulo: Edgard Blücher, 2000. MERIAM, J. L.; KRAIGE, L. G; SAVI, M. Amorim; PACHECO, P. M. C. Lopes (Trad.). Mecânica estática. 4. ed. Rio de Janeiro: LTC, 1999.
FRANÇA, Luis Novaes Ferreira; MATSUMURA, Amadeu Zenjiro. Mecânica geral. 2. ed. São Paulo: Edgard Blücher, 2004. BEER, F. Pierre; JOHNSTON JR., E. Russell. Mecânica vetorial para engenheiros: Cinemática e dinâmica. 5. ed. São Paulo: Makron Books do Brasil, 1994. SHIGLEY, Joseph Edward; MISCHKE, Charles R.; BUDYNAS, Richard G. Projeto de engenharia mecânica. 7. ed. Porto Alegre: Bookman, 2008.
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