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CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS DAS SUPERFÍCIES PLANAS Centróide de superfícies planas Pode-se definir centróide, como o centro geométrico de um corpo, de uma superfície, ou de uma linha. Para formas relativamente simples a determinação de centróides é extremamente fácil e objectiva, por vezes até é intuitiva, no entanto quando se trata de formas mais complexas, para determinar centróides é necessário recorrer a alguns conceitos de base, os quais se apresentam de seguida. Relativamente aos baricentros e/ou centróides existem algumas propriedades, as quais estão relacionadas com elementos de simetria, particularmente eixos e pontos de simetria, os quais importa definir em primeiro lugar: i) Eixo de simetria, é um eixo que divide uma superfície ou um corpo em duas partes exatamente iguais. A simetria axial não é forçosamente ortogonal, podendo manifestar-se paralelamente a uma qualquer reta não perpendicular ao eixo de simetria. • Se uma superfície apresenta um elemento de simetria, o centróide está necessariamente contido nesse elemento; • Se a superfície admite dois eixos de simetria o centróide ou baricentro é o ponto de encontro dos dois eixos; • Nem sempre o centróide está localizado no interior de uma superfície, em alguns casos ele poderá ser encontrado fora dela. • Para um corpo de forma irregular, constituído por materiais diferentes o centro de gravidade estará mais próximo da zona mais “pesada”. Momento de força Em primeiro lugar convém abordar o conceito geral de momento de uma força. O momento estático de uma força em relação a um plano, eixo ou ponto, é igual ao produto da força pela distância do seu ponto de aplicação à base de referência. M = F ⋅ d Força resultante equivalente • Um conjunto de forças pode ser substituido por uma única força resultante equivalente. Dizemos que uma resultante é equivalente a um conjunto de forças quando o momento da força resultante em relação a um ponto 0 é igual ao momento do conjunto de forças em relação a esse mesmo ponto 0. • Momento da força resultante 𝐹𝑅 em relação a um ponto 0 é dado por 𝑀0 = 𝐹𝑅 ∙ 𝑥 • Momento resultante do conjunto de forças em relação a um ponto 0 é dado por 𝑀0 = 𝑖 𝑛 𝐹𝑖 ∙ 𝑥𝑖 Exemplo - 1 Diagrama de corpo livre Exercício proposto- 1 Diagrama de corpo livre Exercício proposto - 2 Complete o diagrama de corpo livre Exemplo 2 Substitua as cargas atuantes na estrutura por uma única carga resultante e especifique a sua localização ( 𝑥 ̅ ) sobre a estrutura em relação ao ponto A. Complete o diagrama, represente a força resultante 𝐹𝑅 e 𝑥: Exercício proposto – 3 Substitua as cargas atuantes na estrutura por uma única carga resultante e especifique a sua localização ( 𝑥) sobre a estrutura em relação ao ponto A.
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