Curso de Fundamentos de Engenharia

Aula 1 • Grandezas Físicas e Ordem de Grandeza

Treina competências de estimativa e raciocínio de ordem de grandeza para contextos reais de engenharia. Desenvolve a intuição para respostas plausíveis antes do cálculo detalhado.

Aula 2 • Escalares, Vetores e Sistemas de Coordenadas

Distingue grandezas escalares e vetoriais e introduz os referenciais cartesiano, polar e cilíndrico. Permite a decomposição correta de grandezas físicas em tópicos posteriores de mecânica.

Aula 3 • Unidades, Dimensões e Medição

Aborda os sistemas SI e de unidades derivadas, análise dimensional e precisão de medição. Fornece a linguagem quantitativa utilizada em todos os capítulos subsequentes.

Aula 1 • Condições de Equilíbrio em 2D e 3D

Aplica as seis equações de equilíbrio a sistemas planares e espaciais. Relaciona a decomposição vetorial do Capítulo 1 ao equilíbrio de forças estruturais.

Aula 2 • Atrito e Reações de Apoio

Modela o atrito seco nos contactos e calcula as reações de apoio em vigas e pórticos. Prepara os estudantes para cenários realistas de carregamento no projeto estrutural.

Aula 3 • Treliças e Elementos Estruturais

Analisa treliças articuladas usando o método dos nós e o método das secções. Introduz conceitos de forças internas essenciais para a análise posterior de tensões.

Aula 4 • Forças, Momentos e Diagramas de Corpo Livre

Introduz tipos de força, cálculo de momento e construção sistemática de diagramas de corpo livre. Estas ferramentas são o ponto de entrada para todas as análises estruturais e mecânicas.

Aula 1 • Leis de Newton Aplicadas à Dinâmica

Aplica a segunda lei de Newton a partículas e sistemas sujeitos a forças variáveis. Faz a ponte entre conceitos de equilíbrio estático e sistemas acelerados.

Aula 2 • Impulso, Momento Linear e Colisões

Aplica os princípios de impulso-momento linear e angular a problemas de impacto e colisão. Complementa métodos energéticos com estratégias de solução baseadas no momento linear.

Aula 3 • Cinemática e Dinâmica de Corpos Rígidos

Estende a dinâmica de partículas a corpos rígidos em rotação e translação usando o momento de inércia de massa. Permite a análise de engrenagens, mecanismos articulados e máquinas rotativas.

Aula 4 • Cinemática de Partículas

Descreve o movimento retilíneo e curvilíneo de partículas usando posição, velocidade e aceleração. Estabelece as equações cinemáticas aplicadas em todos os problemas de dinâmica subsequentes.

Aula 1 • Fundamentos de Tensão e Deformação

Define tensão e deformação normais e de corte, e introduz a lei de Hooke para materiais elásticos. Fornece o enquadramento constitutivo para toda a análise estrutural subsequente.

Aula 2 • Torção em Veios Circulares

Deduz a tensão de corte e o ângulo de torção para veios circulares maciços e ocos sujeitos a torque. Relaciona-se com projetos de transmissão de potência e dimensionamento de veios.

Aula 3 • Flexão de Vigas

Desenvolve diagramas de esforço transverso e momento fletor e a fórmula de flexão para tensão em vigas. Aplica diretamente os resultados de centróide e momento de área do Capítulo 2.

Aula 4 • Carga Axial e Efeitos Térmicos

Analisa a deformação de barras sujeitas a cargas axiais e variações de temperatura. Introduz problemas axiais estaticamente indeterminados que requerem equações de compatibilidade.

Aula 1 • Condução, Convecção e Radiação

Quantifica a transferência de calor pelos três modos usando a lei de Fourier, a lei de arrefecimento de Newton e a lei de Stefan-Boltzmann. Permite a análise de redes de resistência térmica.

Aula 2 • Ciclos de Potência e Refrigeração

Analisa os ciclos de Rankine, Brayton e de compressão de vapor para aplicações de potência e arrefecimento. Aplica ferramentas da primeira e segunda leis a ciclos termodinâmicos reais.

Aula 3 • Sistemas Termodinâmicos e Propriedades

Define fronteiras de sistema, propriedades de estado e processos termodinâmicos. Estabelece o vocabulário e a notação utilizados ao longo da análise energética.

Aula 4 • Segunda Lei e Entropia

Introduz entropia, irreversibilidade e o limite de eficiência de Carnot. Fornece o referencial teórico de desempenho máximo para todas as máquinas térmicas.

Aula 1 • Equação de Bernoulli e Aplicações

Deduz e aplica a equação de Bernoulli à medição de escoamento e a redes de tubagens. Realça os pressupostos e limitações para uma utilização correta em engenharia.

Aula 2 • Propriedades dos Fluidos e Hidrostática

Define viscosidade, massa volúmica e tensão superficial, e analisa a distribuição de pressão em fluidos estáticos. Introduz a impulsão e a manometria para medição de pressão.

Aula 3 • Escoamento em Tubagens, Perdas e Sistemas de Bombagem

Quantifica as perdas de carga maiores e menores em redes de tubagens e faz corresponder curvas de bomba a curvas do sistema. Integra resultados de Bernoulli e momento linear para o projeto completo do sistema.

Aula 4 • Equação do Momento Linear para Sistemas de Fluidos

Aplica a equação do momento linear a volumes de controlo para análise de forças em bocais e curvas. Estende a segunda lei de Newton a problemas de escoamento de fluidos.

Aula 1 • Fundamentos de Circuitos DC

Introduz a lei de Ohm, as leis de Kirchhoff e técnicas de análise de redes resistivas. Fornece a base analítica para todos os tópicos de circuitos subsequentes.

Aula 2 • Teoremas de Circuitos e Potência

Aplica os teoremas de Thévenin, Norton e da sobreposição para simplificar redes complexas. Calcula a dissipação de potência e as condições de transferência máxima de potência.

Aula 3 • Condensadores, Bobinas e Transitórios

Analisa o armazenamento de energia em condensadores e bobinas e resolve circuitos transitórios RC e RL de primeira ordem. Introduz constantes de tempo e métodos de valor inicial/final.

Aula 4 • Eletromagnetismo e Dispositivos Eletromecânicos

Aplica as leis de Faraday e de Ampère a transformadores, motores e geradores. Relaciona a teoria do campo eletromagnético à conversão prática de energia eletromecânica.

Aula 1 • Projeto de Sistemas Térmicos e de Fluidos

Combina princípios de termodinâmica e mecânica dos fluidos para projetar permutadores de calor e sistemas de tubagens. Aplica balanços de energia e momento linear a layouts de sistemas com múltiplos componentes.

Aula 2 • Análise de Rotura e Coeficientes de Segurança

Aplica conceitos de tensão, fadiga e fratura para prever e prevenir a rotura de componentes. Integra resultados da mecânica dos materiais em decisões de projeto baseadas na fiabilidade.

Aula 3 • Estrutura do Projeto Final de Síntese (Capstone)

Orienta os estudantes através de um projeto completo de design integrando todas as competências dos oito capítulos principais. Desenvolve competências de documentação, apresentação e revisão por pares para a prática profissional.

Aula 4 • Processo de Projeto de Engenharia

Introduz o ciclo de projeto iterativo, desde a definição do problema até à prototipagem e teste. Enquadra todo o conhecimento técnico prévio numa metodologia sistemática de resolução de problemas.

Aula 5 • Integração de Sistemas Elétricos

Integra elementos de alimentação, controlo e proteção em subsistemas elétricos completos. Aplica princípios de análise de circuitos e eletromagnetismo a arquiteturas de sistemas reais.