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1 ATIVIDADE CONTEXTUALIZADA Luciano Borges dos Santos Matrícula: 01513677 Curso: Engenharia de Produção O objetivo dessa atividade é instigar a resolução de problemas com base no que foi estudado nesta disciplina. Aqui você deve explorar as possibilidades da metodologia ativa na contextualização do assunto proposto, para a solução de problemas. Vamos iniciar a Atividade Contextualizada da disciplina. Agora, teremos uma oportunidade diferenciada de estudo, reflexão e construção de conhecimento dos temas abordados em nossa disciplina. Aqui, você irá desenvolver e apresentar sua opinião no que diz respeito à disciplina. Além disso, para concluir esta atividade, é necessário que você leia textos, artigos científicos e/ou publicados em revistas e as demais informações que vão lhe auxiliar em seus argumentos e possíveis questionamentos. Por isso, atenha-se ao tema proposto e busque utilizar termos técnicos com clareza, para a compreensão do texto. Lembre-se de que, durante o estudo de nossa disciplina, você agregou informações de extrema importância para sua vida acadêmica e/ou profissional. Baseado(a) nesses conhecimentos adquiridos e em suas pesquisas, elabore sua resposta autoral e evite utilizar textos integrais, tanto dos materiais de estudo, quanto dos disponíveis na internet. Não se esqueça de inserir as devidas referências utilizadas na sua produção. Dito isso, vamos em frente! Para começar, leia o texto a seguir. Proposta da Atividade Os Fundamentos de Mecânica dos Sólidos e de Resistência dos Materiais são importantes técnicas utilizadas dentro das engenharias e ciências exatas para compreensão do comportamento dos materiais e seus comportamentos como corpos sólidos. Desta forma, considere uma viga biapoiada de comprimento 6m com carregamento distribuído uniforme de 10 kN/m, faça o esboço de seu desenho e responda as questões abaixo. Analisando a situação detalhada acima, e diante do contexto exposto ao longo de nossa disciplina, elabore o seu texto argumentativo-dissertativo e responda aos seguintes questionamentos: 1. Demonstre os gráficos de esforço cortante e momento fletor; 2. Explique e conceitue o que representa o esforço cortante e o momento fletor e qual a importância da compreensão e análise desses esforços para análise das estruturas. 2 Resolução da Atividade (texto argumentativo-dissertativo) De acordo com a proposta da atividade contextualizada, podemos dizer que no campo da engenharia, estruturas rígidas podem ser projetadas analisando as forças internas das seções transversais, como forças axiais e de cisalhamento, momentos fletores e momentos torcionais. Com isso, a ação de uma carga (força) F sobre a estrutura no eixo transversal da seção transversal do perfil (viga), conforme Figura 1 no item dos ANEXOS abaixo. Pode-se observar que a força aplicada tende a “cortar” a estrutura naquele ponto, esse efeito é chamado de “cisalhamento” na engenharia e a força que tende a cortar a estrutura é chamada de FORÇA CORTANTE. Assim, quando vista de um ponto diferente de sua localização, cada força cortante produz um momento proporcional ao módulo da força e à distância sobre a qual a força é aplicada ao ponto considerado, cuja fórmula é apresentada no Quadro 3 da Figura 2 no item dos anexos. O diagrama de cisalhamento e o diagrama de momento fletor de uma estrutura rígida são obtidos quando os momentos de cisalhamento e fletor são mapeados ao longo de todo o comprimento da estrutura, que são aplicados a seções transversais com propriedades específicas, como área e resistência à flexão, como por exemplo, geram cisalhamento, respectivamente tensões axiais devido a tensões de cisalhamento e momentos de flexão podem então ser testadas em combinação para validar os critérios de falha estrutural, como os critérios de Von Mises. Portanto, dizemos que a determinação dos esforços internos da estrutura levará à determinação das tensões internas, e de acordo com cada material e seção, pode-se otimizar o dimensionamento dos projetos estruturais com menores coeficientes de segurança e seções de menor custo. Com isso, foi possível esclarecer e conceituar o esforço cortante e o momento fletor, compreendendo a importância desses esforços para analisar estruturas e os gráficos do esforço cortante e momento fletor estão esboçados nas figuras que constam no item Anexos desta atividade. 3 Anexos Anexo 1 - para identificar as reações dos apoios, é imprescindível determinar o equilíbrio das forças verticais, garantindo que a viga não se mova para cima ou para baixo, e o equilíbrio dos momentos para que a viga não gire. Na figura 1, abaixo, estão relacionados no Quadro 1 os cálculos iniciais e Quadro 2 os somatórios das forças cortantes. Lembrando que para encontrar a equação do esforço cortante, é necessário fazer o balanço de forças verticais em cada seção, ou seja: Figura 1 – Cálculos iniciais e somatório de forças (Luciano, 2023). 4 Anexo 2 – identificação e determinação do momento fletor nos trechos de 0m a 3m e no trecho de 3m a 6m da viga com os cálculos. Figura 2 – Cálculo momento f letor (Luciano, 2023) 5 Anexo 3 – Logo abaixo está a demonstração do gráfico do esforço cortante. E para encontrar a equação do esforço cortante, foi preciso realizar o balanço de forças verticais em cada seção, sendo assim, resolvendo o balanço de força e fazendo as substituições dos valores numéricos temos: Figura 3 – Gráf ico da força Cortante (Luciano, 2023) 6 Anexo 3 – Logo abaixo está a demonstração do gráfico do momento fletor. Para determinar a equação do momento fletor, foi necessário fazer o balanço do momento em cada seção, depois substituir os valores numéricos para encontramos o seguinte: Figura 4 – Gráf ico do momento f letor (Luciano, 2023) 7 Referências bibliográficas ⎯ BEER, F. P. et al. Mecânica dos materiais. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2015. ⎯ BEER, F. P.; JOHNSTON JR., E. R.; MAZUREK, D. F. Mecânica vetorial para engenheiros: estática. 11. ed. Porto Alegre: AMGH, 2019. ⎯ HALLACK, J. C.; LEMONGE, A. C. 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