Disciplina Curricular
Mecânica dos Meios Contínuos MMCon
Licenciatura Bolonha em Biologia - 4_Plano 2015/16 a 2022/23
Peso
6.0 (para cálculo da média)
Objectivos
A – Princípios fundamentais da dinâmica de fluídos. B – Aplicação a um leque abrangente de fenómenos em Física e Engenharia C – Resolução de problemas do ponto de vista teórico (analítico) e computacional D – Relação entre várias áreas da Física
Programa
1. Introdução e visão geral da unidade curricular. 2. Cinemática. Fluido e equação de Euler. Aplicações: O vórtice do ralo. O teorema de Bernoulli. Aplicações: Tubo de Pitot. 3. Escoamento potencial. O teorema da circulação de Kelvin. O teorema de Bernouilli para escoamentos não estacionários. Fontes e sumidouros. Analogia com a magnetostática. Soluções analíticas da equação de Laplace. Aplicações: Escoamento potencial à volta de uma esfera. Linhas de vórtices. O efeito de Magnus. 4. Viscosidade e equação de Navier-Stokes. Tensões de corte em fluidos Newtonianos. Tensões e taxas de deformação como tensores. Viscosidade. Escoamento laminar plano. Aplicações: Lubrificação hidrodinâmica. Escoamento laminar cilíndrico. Escoamento à volta de uma esfera. Lei de Stokes. A viscosidade de suspensões. 5. Vorticidade e camadas limite. Linhas de vorticidade. Camadas limite. Separação das camadas limite e formação de turbilhões. Turbilhões estacionários na esteira de esferas e cilindros. Aplicações: Forças de arrasto. Teoria das asas. O efeito de Magnus. 6. Instabilidades. A instabilidade de Rayleigh-Taylor. A instabilidade de Rayleigh-Plateau. Aplicações.
Métodos de ensino e avaliação
Avaliação contínua: 1. (50%) Resolução em casa de 1 problema de cada uma das (cinco) séries, que deve ser entregue na semana seguinte à resolução da série na TP. Pode ser realizada uma oral sobre um ou mais dos problemas entregues. 2. (50%) A avaliação inclui ainda um trabalho final sobre um tópico de uma lista fornecida pelo docente. O trabalho deve ser realizado em grupos de 3 alunos e será apresentado no final do semestre. O relatório (até 10 páginas) e os slides da apresentação devem ser entregues até uma semana antes da apresentação. Avaliação não contínua: exame final (100%).