Disciplina Curricular
Mecânica de Fluidos MF
Licenciatura Bolonha em Meteorologia, Oceanografia e Geofísica - 9_LMOG 2023/24
Contextos
Grupo: 9_LMOG 2023/24 > 1º Ciclo > MOG - Tronco Comum > 2º Ano
Período:
Peso
6.0 (para cálculo da média)
Objectivos
Aquisição dos conceitos fundamentais mecânica dos meios contínuos e em especial dos fluidos (líquidos e gases) e sua aplicação à engenharia e geociências. Aplicação com rigor físico-matemático dos balanços de massa, momento linear e energia a situações práticas e sua discussão à luz da teoria. Realização de trabalhos experimentais com evidência experimental de princípios da dinâmica de fluidos e hidrostática. Realização de problemas teórico-práticos com ênfase na dedução de fórmulas de suficiente generalidade e sua discussão.
Programa
Introdução à Mecânica de Fluidos: conceitos e características principais dos fluidos. Hidrostática: Equilíbrio hidrostático; Princípio de Pascal; Impulsão; Resultante e momento da pressão. Cálculo integral: Balanços; Equações de conservação de massa, de energia cinética e mecânica; Conversões e fluxos de energia. Dissipação e Balanço de energia interna e total. Teorema de Bernoulli, Teorema de Transporte de Reynolds. Equação geral da energia; Aplicações a escoamentos em condutas. Cálculo Diferencial: Cinemática; Coordenadas Eulerianas e Lagrangeanas; Advecção, Divergência e vorticidade, taxa de deformação; Vortex, fonte e sumidouro. Equação do movimento, equação de Cauchy, Euler; Escoamentos Potenciais. Tensão, Lei de Newton. Tensão e tensor das tensões. Equação de Navier-Stockes. Escoamentos sobre sólidos.
Métodos de ensino e avaliação
A avaliação tem em conta a componente teórica (70%) e a componente prática-laboratorial (30%). A componente teórica é avaliada por testes (2 no semestre) ou exames. Os testes são na sua maioria compostos por propostas de resolução de problemas. As prática laboratoriais consistem num conjunto de 4 propostas em que os alunos montam os aparelhos, conduzem a experiência, realizam medições, fazem a respectiva análise e relatório. As práticas são; 1) Escoamento estacionário de um vórtice. Relação entre a força centrifuga e o gradiente de pressão; 2) Tubo de Venturi - medição da pressão hidrostática num escoamento com constrição. 3) Carga hidráulica num sistema de escoamento fechado. 4) Pressão hidrostática numa balança de fluido. Os alunos reprovam se não obtiverem um mínimo de 8 valores em qualquer uma das componentes, teórica ou laboratorial.