Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
INTRODUÇÃO a ESTÁTICA Prof. Clésio Melo 1.1 – MECÂNICA • Papel fundamental nas analises de Engenharia • Nos campos, vibrações, estabilidade e resistência de estruturas e máquinas, robótica, projeto de foguetes e naves espaciais, controle automático, desempenho de motores, escoamento de fluídos, máquinas e equipamentos elétricos, e comportamento molecular, atômico e sub-atômico • ESTÁTICA - Trata o equilíbrio de corpos sob a ação de forças • DINÂMICA – Trata do movimento dos corpos 1.2 CONCEITOS BÁSICOS • ESPAÇO - Região geométrica ocupada por corpos cujas posições são descritas por medidas lineares e angulares em relação a um sistema de coordenadas. Um ponto é definido no espaço por 3 coordenadas (x, y, z) • TEMPO - Medida da sucessão de eventos. Além da posição no espaço, o instante em que ocorre cada evento deve ser conhecido • MASSA - Medida da inércia de um corpo • FORÇA - Representa a ação de um corpo sobre o outro. Esta ação pode ser por contato ou a distância (forças gravitacionais, forças eletromagnéticas). A força é uma grandeza vetorial sendo, então, representada por seu módulo, direção e sentido • PARTÍCULA (ponto material) - Porção da matéria que pode ser considerada como ocupando um único ponto no espaço (a sua forma e dimensão não são consideradas) • CORPO RÍGIDO - É uma combinação de um grande número de partículas que ocupam posições fixas relativamente umas às outras. O corpo se desloca como um todo, não há movimento relativo entre as partículas, portanto não há deformação 1.3 ESCALARES E VETORES Lei do paralelogramo para a adição de forças – Duas forças atuantes sobre uma partícula podem ser substituídas por uma única força resultante obtida pela diagonal do paralelogramo – Este princípio não pode ser demonstrado matematicamente, mas é verificado experimentalmente Princípio da transmissibilidade – A condição de repouso ou movimento de um corpo rígido não se altera, caso se modifique o ponto de aplicação da força sobre a mesma linha de ação • Ex: em primeiro momento tem-se a força aplicada no ponto A da reta s e num segundo momento a força está aplicada no ponto B pertencente a mesma reta Princípio da transmissibilidade – Pode ser aplicado sem restrições na Mecânica dos Corpos Rígidos, mas o mesmo não ocorre com os corpos deformáveis – Ex:um cabo submetido à tração. No caso A tem-se tração no cabo e no caso B tem-se compressão no cabo. 1.4 LEIS DE NEWTON • Primeira Lei de Newton – Se a força resultante que atua sobre uma partícula em repouso é nula, então ela permanecerá em repouso. Se a força resultante que atua sobre uma partícula em movimento retilíneo uniforme (MRU) é nula, então ela permanecerá em MRU. • Segunda Lei de Newton – Se a força resultante que atua sobre um ponto material não é nula, este terá uma aceleração proporcional à intensidade da resultante e na mesma direção e sentido desta. Logo pode-se escrever: F = m · a • Terceira Lei de Newton – As forças de ação e reação entre corpos em contato têm o mesmo módulo, direção e sentidos opostos • Lei da atração gravitacional de Newton – Duas partículas de massa m1 e m2 são mutuamente atraídas por forças iguais e opostas de módulo F, dadas pela equação abaixo, em que G é Constante Universal de Gravitação (G = 6,673x10 ̄̄¹¹ m³/kg.s²) e r é a distância entre os centros das partículas 1.5 UNIDADES • em mecânica usamos quatro quantidades fundamentais chamadas grandezas - comprimento - massa - força - tempo • No sistema de unidades americano libra usada como unidade de massa, para especificar propriedades térmicas de líquidos e gases. • Para diferenciar usa-se lbm e lbf • Sistema SI ou sistema absoluto, a quantidade básica de massa independe do meio. • Padrões primários • Massa, Comprimento e Tempo através de um acordo internacional. Massa de um determinado cilindro de platina Iridion, mantido no International Bureau of Weigths and Measures em Paris - França Comprimento de uma barra de platina Iridion, mantido no International Bureau of Weigths and Measures em Paris - França Tempo – o segundo é definido como a duração de 9.192.631.170 períodos da radiação de estado específico do átomo de Césio -133 DIAGRAMA DE CORPO LIVRE • Método de análise das forças atuando em um corpo. • Isolamento do corpo em relação a todos os outros. • Consideração de todas as forças que atuam neste corpo de uma forma completa e precisa,(DCL). • Separação clara das causas e efeitos. • Resolver os exemplos do livro Merian ; 1/1, 1/2 e 1/3. Página 13.
Compartilhar