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SERVIÇO PUBLICO FEDERAL
Universidade Federal da Paraiba
Centro de Tecnologia
Departamento de Engenharia Mecânica
Plano de Curso
Mecânica dos Sólidos I
Mecânica Geral
Curso: Engenharia Mecânica
Carga Horária: 90 horas
Professor(es): Naor Moraes Melo; Abel Cavalcanti
EMENTA DA DISCIPLINA
Movimento linear. Energia e momento angular. Forças centrais,. Sistemas de
referência em rotação. Problemas dos dois corpos. Sistemas de muitos corpos. Corpos rígidos.
Rotação em torna de um eixo. Dinâmica do corpo rígido. Pequenas oscilações.
OBJETIVO
O curso tem por finalidade situar o aluno de Engenharia Mecânica no estudo da
Mecânica, fornecer subsídios necessários para a resolução dos problemas mais imediatos
encontrados na prática.
PROGRAMA POR UNIDADES DIDÁTICAS
UNIDADE I 4 horas/aula
1.1 Forças no Plano
1.1.1 Componente cartesianas de uma força.
1.1.2 Adição de forças.
1.1.3 Equilíbrio de um ponto material.
1.1.4 Primeira Lei do Movimento de Newton.
1.2 Forças no Espaço
1.2.1 Componentes cartesianas de uma força.
1.2.2 Força definida por seu módulo e dois
pontos de sua linha de ação.
1.2.3 Adição de forças concorrentes no
espaço.
1.2.4 Equilíbrio de um ponto material no
espaço, diagrama de corpo livre.
1.2.4 Aplicações
UNIDADE II 4 horas/aula
2.1 Corpos Rígidos: Sistemas Equivalentes de
Força.
2.1.1 Corpos rígidos. Forças internas e
externas.
2.1.2 Momento de uma força em relação a um
ponto.
2.1.3 Teorema de Varignon.
2.1.4 Componentes cartesianas do momento
de uma força
2.1.5 Momento de urna força em relação a um
eixo dado.
2.1.6 Momento de um binário
2.1.7 Decomposição de uma forças dada em
uma força aplicada em um ponto 0 e um
binário.
2.1.8 Sistemas equivalentes de forças.
UNIDADE III 6 horas/aula
3.1 Equilíbrio em duas dimensões
3.1.1 Reações nos apoios e conexões de
uma estrutura bidimensional
3.1.2 Equilíbrio de um corpo submetido a
duas forças.
3.2 Equilíbrio em três dimensões
3.2.1 Reações nos apoios e conexões de
uma estrutura tridimensional
3.2.2 Equilíbrio de um corpo rígido em tres
dimensões.
3.2.3 Aplicações
PRIMEIRO EXERCÍCIO ESCOLAR
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SERVIÇO PUBLICO FEDERAL
Universidade Federal da Paraiba
Centro de Tecnologia
Departamento de Engenharia Mecânica
Plano de Curso
Mecânica dos Sólidos I
Mecânica Geral
UNIDADE IV 6 horas/aula
UNIDADE VI 4 horas/aula
4.1 Baricentro de corpo bidimensional
4.1.1 Centróides de áreas e linhas
4.1.2 Placas e arames compostos
4.1.3 Centróide por integração
4.1.4 Áreas e linhas compostas
4.1.5 Teorema de Pappus-Guldinus
4.1.6 Cargas distribuídas sobre vigas
4.2 Baricentro de corpo tridimensional
4.2.1 Centróide de um volume
4.2.2 Corpos compostos
4.2.3 Centróides de volumes por integração.
4.2.4 Aplicações
6.1 Movimento retilíneo dos pontos
materiais
6.1.1 Posição, velocidade e aceleração.
6.1.2 Movimento de um ponto material.
6.1.3 Movimento retilíneo uniforme.
6.1.4 MRUA.
6.1.5 Movimento de pontos materiais.
6.2 Movimenta curvilíneo de um ponto
material
6.2.1
Vetor-posição,
velocidade
e
aceleração.
6.2.2
Componentes
cartesiana
da
velocidade e aceleração.
6.2.3 Movimento relativo a um sistema de
referência em translação.
UNIDADE V 12 horas/aula
5.1 Momento de Inércia das áreas
5.1.1 Momento de segunda ordem.
5.1.2 Momento de inércia de uma área por
integração.
5.1.3 Momento polar de inércia
5.1.4 Raio de giração de uma área.
5.1.5 Teorema dos eixos paralelos
5.1.6 Momento de áreas compostas
5.1.7 Produto de inércia.
5.1.8 Eixos e momentos principais de
inércia.
5.2 Momento de inércia dos corpos
5.2.1 Momento de inércia de um corpo.
5.2.2 Teorema dos eixos paralelos.
5.3.3 Inércia de placas delgadas.
5.2.4 Determinação do momento de inércia
de um corpo tridimensional por integração.
5.2.5 Inércia de corpos compostos.
5.2.6 Momento de inércia de um corpo em
relação a um eixo arbitrário por ponto O
5.2.7 Produtos de inércia de sólidos.
5.2.8 Elipsóide de Inércia. Fixos principais
de inércia.
5.2.9 Aplicações.
SEGUNDO EXERCÍCIO ESCOLAR
UNIDADE VII
12 horas/aula
7.1 Introdução a Cinemática dos corpos
rígidos
7.2 Translação
7.3 Rotação ao redor de um eixo fixo.
7.4 Equações que definem a rotação de um
corpo rígido ao redor de uma eixo fixo.
7.5 Movimento plano geral
7.6 Velocidade absoluta e relativa no
movimento plano.
7.7 Aceleração absoluta e relativa no
movimento plano.
7.8 Movimento Plano de um Ponto
Material em relação a um Sistema em
Rotação. Aceleração de Coriolis
7.9 Aplicações.
TERCEIRO EXERCÍCIO ESCOLAR
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Universidade Federal da Paraiba
Centro de Tecnologia
Departamento de Engenharia Mecânica
Plano de Curso
Mecânica dos Sólidos I
Mecânica Geral
UNIDADE VIII 8 horas/aula
UNIDADE X
8.1 Cinética dos pontos materiais
8.1.1 Segunda Lei de Newton.
8.1.2 Quantidade de movimento.
8.1.3 Variação de quantidade de
movimento.
8.1.4 Equações de movimento.
8.1.5 Equilíbrio dinâmico.
8.1.6 Momento angular de um ponto
material. Variação do momento angular.
8.2 Sistemas de pontos materiais
8.2.1 Aplicação das Leis de Newton.
8.2.2 Quantidade de movimento e
momento angular de um sistema de
pontos.
8.2.3 Movimento do centro de massa de
um sistema de pontos materiais.
8.2.4 Momento angular de um sistema de
pontos materiais em relação a seu centro
de massa.
8.2.5 Conservação da quantidade de
movimento para um sistema de pontos
materiais
10.1 Vibrações
10.l. 1 Movimento harmônico simples.
10.1.2 Vibrações livres sem
amortecimento.
10.1.3 Aplicações.
UNIDADE IX 12 horas/aula
9.1 Movimento plano de corpos rígidos:
forças e aceleração
9.1.1 Equações do movimento para um
corpo rígido.
9.1.2 Momento angular de um corpo
rígido no movimento plano.
9.1.3 Movimento plano de um corpo
rígido. Princípio de D'Alembert.
9.1.4 Sistemas de corpos rígidos.
9.1.5 Movimento plano vinculado.
9.1.6 Aplicações.
UNIDADE XI
6 horas/aula
8 horas/aula
11.1 Cinética dos pontos materiais:
método da energia e da quantidade de
movimento.
11.1.1 Introdução.
11.l .2 Trabalho de um força.
11.1.3 Energia cinética.
11.1.4 Princípio do trabalho e energia.
11.1.5 Forças conservativas.
11.1.6 Princípio do Impulso e da
Quantidade de movimento.
11.1.7 Movimento impulsivo
11.1.8 Choque
11.2 Sistemas de pontos materiais
11.2.1 Energia cinética de um sistema de
pontos materiais. Princípio do trabalhoenergia.
11.2.2 Conservação da energia para um
sistema de pontos materiais.
UNIDADE XII
8 horas/aula
12.1 Movimento plano de corpos rígidos:
métodos da energia e quantidade de
movimento
12.1.1 Princípio do trabalho e energia
para um corpo rígido
12.1.2 Trabalho das forças que atuam
num corpo rígido.
12.1.3 Potência
12.1.4 Movimento impulsivo.
QUARTO EXERCÍCIO ESCOLAR
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Centro de Tecnologia
Departamento de Engenharia Mecânica
Plano de Curso
Mecânica dos Sólidos I
Mecânica Geral
MÉTODO DE ENSINO – APRENDIZAGEM
Aulas teóricas com aplicações em cada unidade.
RECURSOS DIDÁTICOS DO ENSINO - APRENDIZAGEM (MODOS E MEIOS)
Exposições dos assuntos no quadro-negro e transparências; data-show.
MODOS E MEIOS DE AVALIAÇÃO DO ENSINO – APRENDIZAGEM
Provas com questões subjetivas.
BIBLIOGRAFIA
l . Ferdinand P. Beer - Mecânica Vetorial para Engenheiros- Estática Editora: Mc Graw-Hill
do Brasil
2. Ferdinand P. Beer - Mecânica Vetorial para Engenheiros - Dinâmica Editora: Mc Graw
Hill do Brasil
3. L. Meriam - Estática - Editora: Livros Técnicos Científicos S, A
4. J. L. Meriam - Dinâmica - Editora: Livros Técnicos Científicos S. A
5. Higdon , Stiles - Mecânica - Estática Editora -. Prentice / Hall do Brasil
6. Higdon , Stiles - Mecânica- Dinâmica Editora: Prentice / Hall do Brasil
7. R.C. Hibbeler - Engenharia Mecânica- Estática e Dinâmica : Livros Técnicos e
Científicos Editora S.A ( 8ª edição ).