Conceitos Básicos de Resistência

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MECÂNICA DOS SÓLIDOS
AULA 03
Conceitos Básicos da Resistência 
dos Materiais
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1. INTRODUÇÃO
Resistência Mecânica: É a capacidade que os corpos apresentam de
suportar, com segurança, as solicitações que o meio externo faz incidir
sobre eles.
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2. OBJETO DE ESTUDO
Interior dos corpos deformáveis, admitindo o equilibrio dos
mesmos.
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2.1 ALGUMAS DEFINIÇÕES
- Corpo Rígido: Corpo que não se deforma;
- Corpo Deformável: Corpo que pode apresentar defomação;
- Solicitações Externas: Força concentrada, força distribuída,
momento concentrado, etc...
- Esforços Internos: Forças ou momentos que atuam no interior da
seção reta dos elementos estruturais.
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3. OBJETIVO GERAL
Quantificar valores de tensões e deformações, as quais estarão
sujeitos os elementos estruturais.
Resistência dos Materiais x Teoria da Elasticidade
A Teoria da Elasticidade quantifica os efeitos determinando valores
exatos.
A Resistência dos Materiais faz uso de hipóteses simplificadoras,
de modo a facilitar a obtenção desses efeitos, oriundos das ações
das solicitações externas sobre os elementos estruturais.
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4. HIPÓTESES SIMPLIFICADORAS
- Continuidade do material: Não se considera a ocorrência de
descontinuidade no material (grãos, vazios, etc...);
- Homogeneidade do Material: O material apresenta as mesmas
propriedades em qualquer ponto analisado;
- Isotropia do Material: O Material apresenta o mesmo
comportamento qualquer que seja a direção analisada;
- Principio da nulidade das forças intermoleculares: Desconsidera-
se os efeitos das forças intermoleculares.
- Cálculos consideram as posições indeformadas da estrutura.
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4. HIPÓTESES SIMPLIFICADORAS
- Princípio da Superposição dos Efeitos: “Até um certo limite de
solicitação, os efeitos provocados pela ação de um conjunto de
cargas, podem ser adimitidos como a soma algébrica desses
efeitos, analisados cada um isoladamente.”
- Principio de Saint Venant: As perturbações “desordenadas” que
surgem no entorno dos pontos de aplicação das cargas
concentradas, atuando sobre elementos estruturais, tendem a
desaparecer uniformizando-se a medida em que se afasta do
referido ponto de aplicação.
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Força Normal
Força Cortante
Esforços
Internos
Momento Fletor
Tensões normais 
(σ)
Tensões 
Tangenciais ()
Ações
Externas
Momento Torçor
5. TENSÕES
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5. TENSÕES
- Tensão é um conceito físico que significa valor pontual de um
esforço, e se utiliza em resistência dos materiais para indicar a
influência que um esforço interno provoca em cada ponto da seção
a qual ele se manifesta.
2
2
.
][
][
][
][
][  LF
L
F
Área
Força
Tensão
- Independente da tensão ser provocada por esforço interno do tipo
força ou momento, a equação dimensional da tensão não muda,
correspondendo a dimensão de uma força sobre a dimensão de
uma área.
2m
N
2cm
kgf
2mm
tf
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- Algumas correlações entre sistema britânico e o Internacional:
cmpolegadain 54,21"11 
cmpéft 48,30"121'11 
gfforçalibralb 59,45311 
lblbKip 31010001  psi
in
lb
1
1
2  Ksi
in
Kip
1
1
2 
PaPascal
m
N
11
1
2 
KPa
m
N 110
2
3
 MPa
m
N 110
2
6
 GPa
m
N 110
2
9

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5.1 CLASSIFICAÇÃO DAS TENSÕES
Independente do tipo de esforço interno que as provocam, as
tensões são classificadas em dois grandes grupos:
Tensão Normal: São representadas pelo símbolo s (sigma), e
atuam sobre os pontos segundo uma direção perpendicular ao
plano da seção onde ela se situa. São oriundas dos esforços
internos do tipo Força Normal e Momento Fletor.
Tensão Tangencial ou Tensão Cisalhante: São representadas pelo
símbolo  (Tal), e atuam sobre os pontos segundo uma direção
paralela ao plano da seção onde ela se situa. São oriundas dos
esforços internos do tipo Força Cortante e Momento Torsor.
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6. DEFORMAÇÃO
- Deformação significa mudança de forma ou de dimensões que as
solicitações externas provocam sobre as peças onde elas atuam.
Solicitações
Externas
Esforços 
Internos
Tensões
Deformações
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6.1 CLASSIFICAÇÃO DAS DEFORMAÇÕES
Deformação Linear: Ocorrem sobre a forma de alongamento ou
encurtamento, e são causadas por esforços do tipo Força.
Deformação Angular: Ocorrem sobre a forma de Rotação ou
distorção, e são causadas por esforços do tipo Momento.
ATENÇÃO
Deformação ≠ Deslocamento
Deformação: Mudança de forma e dimensão.
Deslocamento: Mudança de posição