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Apresentação
Apresentação
A unidade curricular de Hidráulica I visa contribuir para a formação de futuros engenheiros civis, proporcionando conhecimentos fundamentais de mecânica dos fluidos aplicados ao planeamento, projeto e fiscalização de obras e sistemas hidráulicos. Abrange o estudo das propriedades físicas dos fluidos, da cinemática e dinâmica dos escoamentos, da energia, das perdas de carga e das leis de resistência. Pretende-se desenvolver a capacidade de analisar e resolver problemas hidráulicos, estabelecendo as bases necessárias para o estudo e dimensionamento de sistemas e infraestruturas hidráulicas.
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Disciplina do curso
Disciplina do curso
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Grau | Semestres | ECTS
Grau | Semestres | ECTS
Licenciado | Semestral | 6
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Ano | Natureza | Lingua
Ano | Natureza | Lingua
2 | Obrigatório | Português
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Código
Código
ULP730-7683
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Pré-requisitos e co-requisitos
Pré-requisitos e co-requisitos
Não aplicável
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Estágio Profissional
Estágio Profissional
Não
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Conteúdos Programáticos
Conteúdos Programáticos
1. Propriedades dos fluidos Medição de grandezas e sistemas de unidades. Forças exteriores. Massa volúmica, peso volúmico e densidade relativa. Compressibilidade e viscosidade. 2. Hidrocinemática Classificação dos escoamentos. Caudal e velocidade média. Equação da continuidade. Escoamentos laminares e turbulentos. 3. Hidrodinâmica Teorema de Bernoulli aplicado a líquidos perfeitos e reais. Linha piezométrica e linha de energia. Medição da pressão e da velocidade: piezómetro e tubo de Pitot. Generalização do teorema de Bernoulli. 4. Estudo global dos escoamentos líquidos Teorema de Bernoulli generalizado para tubos de fluxo. Coeficientes de Coriolis e de quantidade de movimento. Potência do escoamento. Máquinas hidráulicas: bombas e turbinas. 5. Leis de resistência dos escoamentos uniformes Leis de resistência em regime laminar e turbulento. Perdas de carga contínuas. Leis empíricas aplicáveis ao regime turbulento. Fórmula de Colebrook-White e compatibilização com outras fórmulas de resistência.
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Objetivos
Objetivos
No final da unidade curricular, o estudante deverá ser capaz de: Identificar e caracterizar as principais propriedades físicas dos fluidos, utilizando corretamente as grandezas e os sistemas de unidades aplicáveis à hidráulica; Distinguir diferentes tipos de escoamento e aplicar a equação da continuidade na determinação do caudal e da velocidade média; Aplicar o teorema de Bernoulli a escoamentos de líquidos perfeitos e reais, determinando a linha piezométrica e a linha de energia; Calcular perdas de carga contínuas e localizadas, recorrendo a diferentes leis de resistência; Analisar e dimensionar sistemas hidráulicos simples; Compreender o funcionamento das máquinas hidráulicas, nomeadamente bombas e turbinas, e a sua integração em sistemas hidráulicos; Interpretar resultados de atividades práticas e experimentais, relacionando-os com os princípios teóricos estudados e com problemas de Engenharia Civil.
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Metodologias de ensino
Metodologias de ensino
As metodologias articulam a exposição e discussão dos conceitos teóricos com a sua aplicação prática. Nas aulas teóricas, os conteúdos são apresentados de forma expositiva e dialogada, recorrendo a exemplos de Engenharia Civil. Nas aulas práticas são utilizadas aprendizagem baseada em problemas (Problem-Based Learning) e aprendizagem baseada em casos (Case-Based Learning), através da análise e resolução de problemas hidráulicos. Algumas atividades serão desenvolvidas em equipa (Team-Based Learning). Exercícios, fichas, questões breves, quizzes e desafios apoiam a avaliação formativa e o acompanhamento da aprendizagem. Será realizada, pelo menos, uma atividade experimental no LABCIV, relacionando teoria, observação, medição e interpretação de fenómenos hidráulicos.
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Bibliografia principal
Bibliografia principal
Lencastre, A. (2005). Hidráulica geral. Edição do Autor. Quintela, A. C. (2009). Hidráulica. Fundação Calouste Gulbenkian. Chadwick, A., Morfett, J., & Borthwick, M. (2021). Hydraulics in civil and environmental engineering (6th ed.). CRC Press. Finnemore, E. J., & Maurer, E. (2024). Fluid mechanics with civil engineering applications (11th ed.). McGraw Hill.
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Avaliação
Avaliação
Avaliação contínua:
- Componente A - desempenho e participação nas atividades desenvolvidas em aula, trabalhos práticos, fichas de trabalho e outros elementos solicitados ao longo do semestre, incluindo a atividade experimental no LABCIV: 30%;
- Componente B - primeiro teste escrito: 30%;
- Componente C - segundo teste escrito: 40%.
É exigida uma classificação mínima de 6 valores em cada componente. Caso o estudante obtenha uma classificação inferior a 6 valores em qualquer componente, a classificação final da unidade curricular será fixada em 9 valores, independentemente da média ponderada obtida.
A docente poderá solicitar, sem aviso prévio, uma defesa oral individual de qualquer elemento de avaliação, a todos ou apenas a alguns estudantes, para verificação da autoria e do domínio dos conteúdos apresentados.
Qualquer situação de plágio, cópia ou utilização indevida ou não declarada de ferramentas de inteligência artificial será tratada nos termos dos regulamentos em vigor.
Avaliação por exame: prova escrita individual, com ponderação de 100%, nas épocas previstas no calendário académico.
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Mobilidade
Mobilidade
Não
