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Resistência dos Materiais Prof. Carim Miguel Toubia Ergonomia – Projeto e Produção – Itiro Iida O QUE ESTUDA A RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS?to A resistência dos materiais estuda os esforços e deformações nas situações cotidianas. O que está ocorrendo nas situações acima? Ergonomia – Projeto e Produção – Itiro Iida Quais os esforços estão atuando na corda? Ergonomia – Projeto e Produção – Itiro Iida Quais os esforços estão atuando no trampolim? Ergonomia – Projeto e Produção – Itiro Iida O coqueiro está em equilíbrio? Ergonomia – Projeto e Produção – Itiro Iida UM POUCO DE REVISÃO – CONCEITOS DE ESTÁTICA FORÇA O conceito de força é introduzido na mecânica em geral. As forças mais conhecidas são os pesos, que tem sempre sentido vertical para baixo, como por exemplo, o peso próprio de uma viga, ou o peso de uma laje sobre esta mesma viga. F = m.a (2ª Lei de Newton) As forças podem ser classificadas em concentradas e distribuídas. Na realidade todas as forças encontradas são distribuídas, ou seja, forças que atuam ao longo de um trecho. Quando um carregamento distribuído atua numa região de área desprezível, é chamado de força concentrada. A força concentrada, tratada como um vetor, é uma idealização, que em inúmeros casos nos traz resultados com precisão satisfatória. Ergonomia – Projeto e Produção – Itiro Iida UM POUCO DE REVISÃO – CONCEITOS DE ESTÁTICA Ergonomia – Projeto e Produção – Itiro Iida UM POUCO DE REVISÃO – CONCEITOS DE ESTÁTICA EXEMPLO 1 - RESULTANTE EXEMPLO 2 – DECOMPOSIÇÃO DE FORÇAS Ergonomia – Projeto e Produção – Itiro Iida UM POUCO DE REVISÃO – CONCEITOS DE ESTÁTICA ESSE É COM VOCÊS!!! Um sinaleiro de 125 N de peso está pendurado por um cabo preso a outros dois cabos como indicado na figura. Encontre a força que atua nos três cabos Ergonomia – Projeto e Produção – Itiro Iida UM POUCO DE REVISÃO – CONCEITOS DE ESTÁTICA QUAL É A FORÇA APLICADA NA REGIÃO DESTACADA ACIMA?? Ergonomia – Projeto e Produção – Itiro Iida UM POUCO DE REVISÃO – CONCEITOS DE ESTÁTICA TENSÃO Denomina tensão mecânica ao valor da distribuição de forças por unidade de área em torno de um ponto material dentro de um corpo material ou meio contínuo Um caso bastante simples é o de tensão uniaxial ou normal, que se define em uma situação em que se aplica força F uniformemente distribuída sobre uma área A. Nesse caso a tensão mecânica uniaxial se representa por um escalar designado com a letra grega σ (sigma) e é dada por: Ergonomia – Projeto e Produção – Itiro Iida UM POUCO DE REVISÃO – CONCEITOS DE ESTÁTICA EXEMPLO 3 – TENSÃO Uma barra de seção circular com 50 mm de diâmetro, é tracionada por uma carga normal de 36 kN. Determine a tensão normal atuante na barra. Ergonomia – Projeto e Produção – Itiro Iida UM POUCO DE REVISÃO – CONCEITOS DE ESTÁTICA DEFORMAÇÃO A deformação de um corpo contínuo (ou de uma estrutura) é qualquer mudança da configuração geométrica do corpo que leve a uma variação da sua forma ou das suas dimensões após a aplicação de uma ação externa (solicitação), a exemplo de uma tensão ou variação térmica que altere a forma de um corpo. É representada pela letra grega épsilon, e se relaciona com a tensão através de lei de Hook para os materiais elásticos conforme equação abaixo: Ergonomia – Projeto e Produção – Itiro Iida UM POUCO DE REVISÃO – CONCEITOS DE ESTÁTICA MOMENTO O momento é uma grandeza que representa a magnitude da força aplicada a um sistema rotacional a uma determinada distância de um eixo de rotação. O conceito do braço de momento, esta distância característica, é a chave para a operação da alavanca, roldana, engrenagens, e muitas outras máquinas simples capazes de gerar ganho mecânico. A unidade SI para o momento é newton vezes metro (Nm). Ergonomia – Projeto e Produção – Itiro Iida UM POUCO DE REVISÃO – CONCEITOS DE ESTÁTICA EXEMPLO 3 – CÁLCULO DE MOMENTO Para garantirmos que um corpo está em equilíbrio estático a seguinte equação deve ser satisfeita. Encontre X de modo que a viga esteja em equilíbrio Ergonomia – Projeto e Produção – Itiro Iida CONDIÇÕES DE EQUILÍBRIO Aplicações das equações de equilíbrio de forças nas estruturas espaciais. Ergonomia – Projeto e Produção – Itiro Iida CONDIÇÕES DE EQUILÍBRIO Aplicações das equações equilíbrio de forças nas estruturas que estejam no plano. Ergonomia – Projeto e Produção – Itiro Iida Aplicações das equações equilíbrio de forças nas estruturas específicas CONDIÇÕES DE EQUILÍBRIO Ergonomia – Projeto e Produção – Itiro Iida RECONHECENDO EXEMPLOS NO DIA A DIA Tente abrir uma garrafa de refrigerante com uma mão sobre a mesa. O que acontece? Ergonomia – Projeto e Produção – Itiro Iida EXEMPLO Calcule as reações nos apoios A e D. Considere que o ponto D está engastado. OS TIPOS DE ESFORÇOS NAS ESTRUTURAS São as 4 principais tensões nas estruturas. Ergonomia – Projeto e Produção – Itiro Iida OS ESFORÇOS INTERNOS SOLICITANTES Forças Normais de Tração/Compressão Força tangencial a uma seção Momento Fletor: as forças que atuam no plano que contém o eixo de uma barra que vence um vão (viga Momento Torsor: o momento está contido em um plano ortogonal. A viga é torcida Ergonomia – Projeto e Produção – Itiro Iida OS ESFORÇOS INTERNOS SOLICITANTES Ergonomia – Projeto e Produção – Itiro Iida OS ESFORÇOS INTERNOS SOLICITANTES E RESISTENTES Quais os esforços solicitantes e resistentes presentes nas aplicações acima? Ergonomia – Projeto e Produção – Itiro Iida Quais os esforços solicitantes e resistentes presentes nas aplicações acima? OS ESFORÇOS INTERNOS SOLICITANTES E RESISTENTES Ergonomia – Projeto e Produção – Itiro Iida Quais os esforços solicitantes e resistentes presentes nas aplicações acima? OS ESFORÇOS INTERNOS SOLICITANTES E RESISTENTES Ergonomia – Projeto e Produção – Itiro Iida OS ESFORÇOS INTERNOS SOLICITANTES E RESISTENTES Quais os esforços solicitantes e resistentes presentes nas aplicações acima? Ergonomia – Projeto e Produção – Itiro Iida OS ESFORÇOS INTERNOS SOLICITANTES E RESISTENTES Quais os esforços solicitantes e resistentes presentes na aplicação acima? Ergonomia – Projeto e Produção – Itiro Iida TIPOS DE APOIO EM ESTRUTURAS Ergonomia – Projeto e Produção – Itiro Iida TIPOS DE APOIO EM ESTRUTURAS Assumindo A móvel e B fixo, quais as reações nos apoios? Porque na figura ao lado, existe uma reação Rh? OUTROS TIPOS DE APOIO EM ESTRUTURAS Ergonomia – Projeto e Produção – Itiro Iida Exercício 1 Ergonomia – Projeto e Produção – Itiro Iida
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