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RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS • AULA 1 → Para Que um corpo esteja em equilíbrio estático, é necessário um equilíbrio de forças e de momento. A partir da segunda lei de Newton, temos: 1. Onde M é a massa do corpo e ___ e a derivada segunda da posição. Já, I é o momento de inércia de massa e _____ é a segunda derivada do ângulo ___ que é igual à aceleração angular. 2. Como não há aceleração, o lado direito da equação é igual a zero. Portanto, pode ser expresso matematicamente por duas equações vetoriais: Nas equações supracitadas, ∑F representa a soma de todas as forças que agem sobre o corpo e ∑Mo é a soma dos momentos de todas as forças em torno de qualquer ponto O dentro ou fora do corpo. 3. Ao adotarmos um sistema de coordenadas x, y e z com origem no ponto O, os vetores força e momento podem ser resolvidos em função dos componentes cartesianos e as duas equações apresentadas podem ser escritas em forma escalar, como: É importante ressaltar que a aplicação correta das equações de equilíbrio exige a especificação correta de todas as forças conhecidas ou a serem descobertas que agem sobre o corpo. Portanto, a melhor maneira de se obter isso seria desenhando o diagrama de corpo livre, além disso, deve-se indicar os respectivos sentidos das forças e dos momentos. • REAÇÕES DE APOIO As forças de superfície que se desenvolvem nos apoios ou nos pontos de contato entre corpos são denominadas reações. Vale ressaltar a importância de se observar de forma cuidadosa o símbolo usado para representar cada apoio e os tipos de reações que cada um exerce sobre o elemento de contato. É importante lembrar, além disso, que quando o apoio impede a translação em uma determinada direção, então uma força deve ser colocada no elemento naquela direção. Analogamente, se o apoio impedir a rotação, um momento deve ser exercido no elemento. • APARELHOS DE APOIOS Os apoios mais comuns, em duas dimensões, são mostrados na Tabela: •ESTRUTURA São denominadas estruturas, o conjunto de elementos de construção, compostos com a finalidade de receber e transmitir esforços. As estruturas coplanares são classificadas quanto a sua estaticidade em 3 tipos, são eles: → Estruturas Hipoestáticas: A sua classificação como hipoestática é devido ao fato de o número de equações da estática ser superior ao número de incógnitas. Não são muito utilizadas no decorrer do curso. → Estruturas Isoestáticas: A estrutura é classificada como isoestática quando o número de reações a serem determinadas é igual ao número de equações da estática. → Estruturas Hiperestáticas: A estrutura é classificada como hiperestática quando as equações da estática não são suficientes para determinar as reações nos apoios. • CARGAS RESULTANTES INTERNAS: O objetivo do diagrama de corpo livre é determinar a força e o momento resultantes que agem no interior de um corpo. Em geral, há quatro tipos diferentes de cargas resultantes: → Força Normal (N): Age perpendicularmente à área e se desenvolve sempre que as cargas externas tendem a empurrar ou puxar os dois segmentos do corpo. → Força de cisalhamento (V): Age perpendicularmente à área e se desenvolve sempre que as cargas externas tendem a empurrar ou puxar os dois segmentos do corpo. → Momento de Torção ou Torque (T): É desenvolvido quando as cargas externas tendem a torcer um segmento do corpo com relação a outro. → Momento Fletor (M): É causado pelas cargas externas que tendem a fletir o corpo em torno do eixo que se encontra no plano da área. ATIVIDADE PROPOSTA: Considerando que a viga AB é uma viga em I padrão, com 0,5 m de espessura e com uma massa de 95 kg por metro. Determine o módulo da força trativa no cabo de sustentação e o módulo da força no pino em A. RESPOSTA:
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