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Mecânica A03 Prof. M.Sc. Joercio Paul 1 MECÂNICA (Engenharia Civil – 3º Período – 4 Créditos – 60 H) Mecânica A03 Prof. M.Sc. Joercio Paul 2 1 - INTRODUÇÃO 1.1 O que é a mecânica? 1.2 Conceitos e princípios fundamentais – mecânica de corpos rígidos 1.3 Conceitos e princípios fundamentais – mecânica de corpos deformáveis 1.4 Sistemas de unidades 1.5 Conversão de um sistema de unidades para outro 1.6 Método de resolução de problemas 1.7 Precisão numérica 1 - INTRODUÇÃO Mecânica A03 Prof. M.Sc. Joercio Paul 3 Princípios fundamentais (Lei do Paralelogramo)ei LEI DO PARALELOGRAMO (Adição de forças) Essa lei estabelece que duas forças que atuam sobre uma partículas podem ser substituídas por uma única força, denominada resultante, obtida quando se traça a diagonal do paralelogramo cujos lados são iguais às forças dadas LEI DOS COSSENOS LEI DOS COSSENOS Mecânica A03 Prof. M.Sc. Joercio Paul 4 Princípios fundamentais (Transmissibilidade)ei PRINCÍPIO DA TRANSMISSIBILIDADE (Transmissibilidade das forças) O efeito de uma força não é alterado quando esta é aplicada em diferentes pontos do corpo, desde que esta seja aplicada ao longo de sua linha de aplicação. Nos três casos o efeito da força é o mesmo. Mecânica A03 Prof. M.Sc. Joercio Paul 5 Princípios fundamentais (Leis de Newton) PRIMEIRA LEI DE NEWTON (Inércia): Todo corpo permanece em seu estado de repouso, ou de movimento uniforme em linha reta, a menos que seja obrigado a mudar seu estado por forças impressas nele Se a força resultante em uma partícula for zero, a partícula permanecerá em repouso ou se moverá a velocidade constante. Um foguete no espaço pode se movimentar sem o auxilio dos propulsores apenas por Inércia. Quando os propulsores do foguete são desligados ele continua seu movimento em linha reta e com velocidade constante. Mecânica A03 Prof. M.Sc. Joercio Paul 6 SEGUNDA LEI DE NEWTON: (Princípio Fundamental da Dinâmica) Uma partícula terá uma aceleração proporcional a uma força resultante, não nula, nela aplicada A mudança do movimento é proporcional à força motriz impressa e se faz segundo a linha reta pela qual se imprime essa força Os carros podem aumentar e diminuir suas velocidades graças ação de forças aplicadas pelo motor e pelo freio respectivamente. amF Princípios fundamentais (Leis de Newton) Mecânica A03 Prof. M.Sc. Joercio Paul 7 TERCEIRA LEI DE NEWTON: (Princípio da Ação e Reação) As forças de ação e reação entre duas partículas têm a mesma intensidade, a mesma linha de ação e sentidos opostos. A uma ação sempre se opõe uma reação igual, ou seja, as ações de dois corpos um sobre o outro são sempre iguais e se dirigem a partes contrárias As chamadas forças de ação e reação não se equilibram, pois estão aplicadas em corpos diferentes. Para se deslocar, o nadador empurra a água para trás, e, esta por sua vez, o empurra para frente. Note que as forças do par ação e reação tem as características apresentadas anteriormente. Princípios fundamentais (Leis de Newton) Mecânica A03 Prof. M.Sc. Joercio Paul 8 LEI DE NEWTON DA GRAVITAÇÃO: (Lei da Gravitação Universal) Duas partículas são mutuamente atraídas com forças iguais e opostas. Duas partículas quaisquer do Universo se atraem gravitacionalmente por meio de uma força que é diretamente proporcional ao produto de suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que as separa. Dois corpos puntiformes m1 e m2 atraem- se exercendo entre si forças de mesma intensidade F1 e F2, proporcionais ao produto das duas massas e inversamente proporcionais ao quadrado da distância (r) entre elas. G é a constante gravitacional. Princípios fundamentais (Leis de Newton) 22 , R GMgmgW r MmGF g = 9,81 m/s2 Aceleração da gravidade na terra R – Raio do corpo celeste M – Massa do corpo celeste W – Peso da Partícula Mecânica A03 Prof. M.Sc. Joercio Paul 9 amF Sistemas de unidades UNIDADES CINÉTICAS: Comprimento, Tempo, Massa e Força Três das unidades cinéticas (Comprimento, Tempo, Massa), denominadas unidades básicas, podem ser definidas arbitrariamente. A quarta unidade (Força), denominada unidade derivada, deve ter uma definição compatível com a Segunda Lei de Newton, SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES: Comprimento, Tempo, Massa: Metro (m), o segundo (s), e o quilograma (kg). A unidade derivada é a de Força. 2s m1kg1N1 maF UNIDADES USUAIS NOS EUA: Comprimento, Tempo e Força: Pé (ft), o segundo (s), e a libra (lb). A unidade derivada é a de Massa. sft1 lb1 slug1 a F m Mecânica A03 Prof. M.Sc. Joercio Paul 10 Sistemas de unidades Mecânica A03 Prof. M.Sc. Joercio Paul 11 Sistemas de unidades Mecânica A03 Prof. M.Sc. Joercio Paul 12 Sistemas de unidades
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