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Universidade Federal de Santa Maria Centro de Tecnologia Departamento de Estruturas e Construção Civil INÉRCIA MECÂNICA E RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS ECC 1015_T10 Profª Gabriela Meller INÉRCIA 2 Superfícies planas Momentos axiais de 2ª ordem ou Momento de Inércia (Ix; Iy; Ixy) O momento de inércia de uma superfície plana em relação a um eixo de referência, é definido através da integral de área dos produtos entre os infinitésimos da área que compõem a superfície e suas respectivas distâncias ao eixo de referência elevadas ao quadrado. Seção geral INÉRCIA Mecânica e resistência dos materiais – gabriela meller 3 INÉRCIA - IMPORTÂNCIA Mecânica e resistência dos materiais – gabriela meller 4 Superfícies planas Momentos axiais de 2ª ordem ou Momento de Inércia (Ix; Iy; Ixy) Característica geométrica importante no dimensionamento dos elementos de construção. Influência sobre a resistência da peça. > I > resistência Quanto maior for o momento de inércia da secção transversal de uma peça, maior será a resistência da peça. INÉRCIA Mecânica e resistência dos materiais – gabriela meller 5 a) b) c) d) INÉRCIA Mecânica e resistência dos materiais – gabriela meller 6 e) f) d) g) h) INÉRCIA Mecânica e resistência dos materiais – gabriela meller 7 i) j) INÉRCIA Mecânica e resistência dos materiais – gabriela meller 8 Ex 1) Determinar o momento de inércia relativos aos baricentros x e y da figura a seguir. Medidas em mm. TEOREMA DE STEINER (TRANSLAÇÃO DE EIXOS) Mecânica e resistência dos materiais – gabriela meller 9 Sejam x e y os eixos baricêntricos da superfície A. Para determinar o momento de inércia da superfície, em relação aos eixos u e v, paralelos a x e y, aplica-se o teorema de Steiner que é definido através das seguintes integrais. TEOREMA DE STEINER (TRANSLAÇÃO DE EIXOS) Mecânica e resistência dos materiais – gabriela meller 10 TEOREMA DE STEINER (TRANSLAÇÃO DE EIXOS) Mecânica e resistência dos materiais – gabriela meller 11 Baseando-se nas demonstrações anteriores, pode-se definir o momento de inércia de uma superfície plana em relação a um eixo paralelo ao eixo baricêntrico, e o respectivo transporte de eixos, que será obtido através do produto, entre a área da superfície e a distância entre os eixos elevada ao quadrado. RAIO DE GIRAÇÃO i Mecânica e resistência dos materiais – gabriela meller 12 O raio de giração (i) de uma superfície plana em relação a um eixo de referência constitui-se em uma distância particular entre a superfície e o eixo, na qual o produto entre a referida distância elevada ao quadrado e a área total da superfície, determina o momento de inércia da superfície em relação ao eixo. RAIO DE GIRAÇÃO i Mecânica e resistência dos materiais – gabriela meller 13 Para determinar o raio de giração da superfície, quando conhecido o seu momento de inércia, utilize-se a sua definição, que é expressa através da raíz quadrada da relação entre o momento de inércia e a área total da superfície. MÓDULO DE RESISTÊNCIA W Mecânica e resistência dos materiais – gabriela meller 14 Define-se módulo de resistência de uma superfície plana em relação aos eixos baricêntricos x e y, como sendo a relação entre o momento de inércia relativo ao eixo baricêntrico e a distância máxima entre o eixo e a extremidade da secção transversal estudada. MÓDULO DE RESISTÊNCIA W Mecânica e resistência dos materiais – gabriela meller 15 Define-se módulo de resistência de uma superfície plana em relação aos eixos baricêntricos x e y, como sendo a relação entre o momento de inércia relativo ao eixo baricêntrico e a distância máxima entre o eixo e a extremidade da secção transversal estudada. INÉRCIA/RAIO DE GIRAÇÃO/MÓDULO DE RESISTÊNCIA Mecânica e resistência dos materiais – gabriela meller 16 Ex 2) Determinar momento de inércia, raio de giração e módulo de resistência, relativos aos eixos baricêntricos x e y nos perfis representados à seguir. INÉRCIA Mecânica e resistência dos materiais – gabriela meller 17 INÉRCIA Mecânica e resistência dos materiais – gabriela meller 18 Ex 1.1) Determinar raio de giração e módulo de resistência, relativos aos eixos baricêntricos x e y do perfil representado na figura. INÉRCIA Mecânica e resistência dos materiais – gabriela meller 19 Ex 1.2) - Determinar os momentos de inércia relativos aos eixos u e v do exercício anterior. INÉRCIA Mecânica e resistência dos materiais – gabriela meller 20 Ex 3) - Determinar os momentos de inércia relativos aos eixos u e v do exercício anterior. INÉRCIA Mecânica e resistência dos materiais – gabriela meller 21 Ex 4) - Determinar os momentos de inércia em relação ao eixo x. INÉRCIA Mecânica e resistência dos materiais – gabriela meller 22 Ex 5) - Determinar os momentos de inércia em relação ao eixo x.
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