2023
Elasticidade e Física de Fluidos
Nome: Elasticidade e Física de Fluidos
Cód.: FIS14144L
6 ECTS
Duração: 15 semanas/156 horas
Área Científica:
Física
Língua(s) de lecionação: Português
Língua(s) de apoio tutorial: Português
Regime de Frequência: Presencial
Apresentação
Apresentar a teoria básica e o tratamento matemático dos fluidos, plasmas e sólidos.
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Objetivos de Aprendizagem
Apresentar a teoria básica e o tratamento matemático dos fluidos, plamas e sólidos. Compreender a existência de dinâmica de fluidos não contínuos. Desenvolver competências e intuição do ponto de vista teórico. Desenvolver competências e intuição do ponto de vista prático para a resolução de problemas. Utilizar novas metodologias para a resolução de problemas práticos. Articular o conhecimento científico e tecnológico numa perspetiva interdisciplinar. Promover o trabalho em grupo.
Conteúdos Programáticos
- Conceitos introdutórios (hipótese de meio contínuo, critério para processos não contínuos)
- Elasticidade: tensões, deformação, elasticidade linear, ondas elásticas.
- Fluidos: estática (equação fundamental da hidrostática, distribuição de pressão hidrostática, impulsão, princípio de Arquimedes, equilíbrio e estabilidade de corpos imersos), cinemática (campo de velocidades, descrição de Euler e de Lagrange, linha de corrente, trajetória, e aceleração de uma partícula de fluido), dinâmica (volume de controlo, equação de transporte de uma variável geral, teorema de transporte de Reynolds, equações de conservação da massa, do momento linear e angular, e da conservação da energia. (forma integral e diferencial), soluções simples da Equação de Navier-Stokes). Falha das equações que aproximam o fluido a um continuo: dinâmica de gases rarefeitos e fluxos hipersónicos.
- Plasmas (descrição do plasma como um fluido condutor, equações simplificadas da magnetohidrodinâmica).
- Elasticidade: tensões, deformação, elasticidade linear, ondas elásticas.
- Fluidos: estática (equação fundamental da hidrostática, distribuição de pressão hidrostática, impulsão, princípio de Arquimedes, equilíbrio e estabilidade de corpos imersos), cinemática (campo de velocidades, descrição de Euler e de Lagrange, linha de corrente, trajetória, e aceleração de uma partícula de fluido), dinâmica (volume de controlo, equação de transporte de uma variável geral, teorema de transporte de Reynolds, equações de conservação da massa, do momento linear e angular, e da conservação da energia. (forma integral e diferencial), soluções simples da Equação de Navier-Stokes). Falha das equações que aproximam o fluido a um continuo: dinâmica de gases rarefeitos e fluxos hipersónicos.
- Plasmas (descrição do plasma como um fluido condutor, equações simplificadas da magnetohidrodinâmica).
Métodos de Ensino
Aulas expositivas. Aulas de resolução de problemas (5 séries de problemas). Aulas de laboratório. Trabalhos individuais e em grupo.
Avaliação
- Época normal: Avaliação contínua: avaliação individual (frequências) + avaliação do trabalho laboratorial avaliado com base no trabalho desenvolvido durante as aulas e nos relatórios elaborados em grupo, fichas de problemas para resolução em casa (facultativo), trabalhos individuais e em grupo sobre temas do programa avaliados com base no relatório escrito e na apresentação oral
Nota Final= 0,6 frequências + 0,4 trabalhos laboratoriais, fichas de problemas, trabalhos individuais e em grupo sobre temas
ou
Exame da época normal: Nota Final= 0,7 exame+0,3 trabalhos laboratoriais, e trabalhos sobre temas
- Época de recurso: Nota Final= 0.7*Exame de recurso+0,3 trabalhos laboratoriais, e trabalhos sobre temas
Avaliação
- Época normal: Avaliação contínua: avaliação individual (frequências) + avaliação do trabalho laboratorial avaliado com base no trabalho desenvolvido durante as aulas e nos relatórios elaborados em grupo, fichas de problemas para resolução em casa (facultativo), trabalhos individuais e em grupo sobre temas do programa avaliados com base no relatório escrito e na apresentação oral
Nota Final= 0,6 frequências + 0,4 trabalhos laboratoriais, fichas de problemas, trabalhos individuais e em grupo sobre temas
ou
Exame da época normal: Nota Final= 0,7 exame+0,3 trabalhos laboratoriais, e trabalhos sobre temas
- Época de recurso: Nota Final= 0.7*Exame de recurso+0,3 trabalhos laboratoriais, e trabalhos sobre temas
Bibliografia
White, F. M. (2015). Fluid Mechanics, McGraw-Hill, 8th edition
Luatrup, B. (2005) Physics of Continuous Matter: Exotic and Everyday Phenomena in the Macroscopic World. Boca Raton: CRC Press
York T. & Tang, H. (2015) Introduction to Plasmas and Plasma Dynamics. London: Academic Press
Sharipov, F. (2015) Rarefied Gas Dynamics. Weinheim: Wiley
Luatrup, B. (2005) Physics of Continuous Matter: Exotic and Everyday Phenomena in the Macroscopic World. Boca Raton: CRC Press
York T. & Tang, H. (2015) Introduction to Plasmas and Plasma Dynamics. London: Academic Press
Sharipov, F. (2015) Rarefied Gas Dynamics. Weinheim: Wiley
Equipa Docente
- Mourad Bezzeghoud [responsável]
