Aula 1 - Mecânica Aplicada

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CURSO TÉCNICO EM MECÂNICA 
 
AULA 1 
Prof: Paulo Sergio Olivio Filho 
Disciplina: Mecânica Técnica 
 
 Introdução a quantidades básicas e 
idealizações da mecânica. 
 Revisão das leis de Newton do movimento e da 
Gravitação. 
 Revisão dos princípios para a aplicação do 
Sistema internacional de unidade – SI 
 Orientação geral para a resolução de 
problemas. 
Objetivos 
Princípios Gerais 
1 - Mecânica 
 Ramo das ciências físicas que trata do estado 
de repouso ou movimento de corpos à ação 
das forças. 
 Subdividido em: 
 Mecânica dos corpos rígidos; 
 Mecânica dos corpos deformáveis; 
 Mecânica dos fluidos 
 
A Mecânica é um ramo das ciências físicas que trata do estado 
de repouso ou movimento de corpos submetidos à ação de 
forças. A mecânica de corpos rígidos é divida em três áreas: 
estática, cinemática e dinâmica. 
 
 A Estática estuda as condições dos corpos em 
repouso; 
 A Cinemática trata dos aspectos geométricos do 
movimento; 
 A Dinâmica analisa as relações entre força (causa) e o 
movimento (efeito); 
Princípios Gerais 
1 - Mecânica 
Princípios Gerais 
1 - Mecânica 
 Nesta disciplina estudaremos a mecânica dos 
corpos rígidos, a qual divide-se em: 
 Estática: Trata do equilíbrio dos corpos, ou 
seja, aqueles que estão em repouso ou 
em movimento constante (aceleração 
igual a zero); 
 Dinâmica: Preocupa-se com o movimento 
acelerado dos corpos. 
Bibliografia Básica 
 HIBBELER, R.C., Estática, Mecânica para Engenharia, 10a ed., 
São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005. 
 BEER, F.P. e JOHNSTON Jr, E.R., Mecânica Vetorial para 
Engenheiros, 5a ed., São Paulo: Makron Books, 1994. 
 HALLIDAY, D. e RESNICK, R., Fundamentos de Física, Vol.1, 8a 
ed., Rio de Janeiro, Livros Técnicos e Científicos Editora, 2009. 
 
Bibliografia Complementar 
 MERIAM, J.L., Mecânica: estática, 4ª ed., Rio de Janeiro, Livros 
Técnicos e Científicos Editora, 1999. 
 BRANSON, L.K., Mecânica: estática e dinâmica, Rio de Janeiro, 
Livros Técnicos e Científicos Editora, 1974. 
 TIPLER, P.A., Física: para cientistas e engenheiros, Vol.1, 5a 
ed., Rio de Janeiro, Livros Técnicos e Científicos Editora, 2006. 
 SHAMES, I.H., Estática, Mecânica para Engenharia, 4ª ed., São 
Paulo, Pearson Prentice Hall, 2002 
Princípios Gerais 
1.1. História 
 Princípio da alavanca de Arquimedes (287-212 a. C.) e 
estudos sobre polia, plano inclinado, centro de 
gravidade e torção; 
 Estudo do movimento de pêndulo e queda livre deram 
início aos princípios da dinâmica, Galileu Galilei (1564-
1642 d. C.); 
 Isaac Newton (1642-1727 d. C.) desenvolveu mais 
significativamente os estudos da dinâmica, conhecida 
pelas 3 leis fundamentais do movimento e pela lei de 
atração gravitacional. 
1.2 – Conceitos Fundamentais 
Quantidades básicas usadas em toda a mecânica 
 Comprimento: usado para localizar um ponto no 
espaço e descrever o tamanho de um sistema físico; 
 Tempo: é concebido como uma sucessão de eventos 
(muito utilizada no estudo de dinâmica); 
 Massa: é um medida da quantidade de matéria que é 
usada para comparar a ação de um corpo com a de 
outros; 
 Força: é a ação de um corpo sobre outro com contato 
direto ou não. 
Princípios Gerais 
1.2 – Conceitos Fundamentais 
 Ponto Material ou Partícula: Possui massa, porém 
suas dimensões são desprezíveis (Ex: Terra) 
 Corpo rígido: É composto de um grande número de 
partículas que permanecem a uma distância fixa uma 
das outras, tanto antes como depois da aplicação de 
força; 
 Força Concentrada: Representa o efeito de uma 
carga que supostamente age em um ponto do corpo. 
Princípios Gerais 
1.2 – Conceitos Fundamentais 
As três leis do movimento de Newton 
 Primeira lei: uma partícula originalmente em repouso 
ou movendo-se em linha reta, com velocidade 
constante, tende a permanecer nesse estado; 
 Segunda lei: Um ponto material sofre a ação de uma 
força com uma aceleração de mesma direção. F = ma; 
 Terceira lei: as forças mútuas de ação e reação entre 
duas partículas são iguais, opostas e colineares. 
Princípios Gerais 
1.2 – Conceitos Fundamentais 
Lei de Newton da atração gravitacional 
F – força da gravidade entre duas partículas; 
G – constante universal da gravitação 
(G=66,73.10-12m3/kg.s2) 
m1, m2 – massa de cada uma das duas partículas; 
r – distância entre as duas partículas. 
Princípios Gerais 
1.2 – Conceitos Fundamentais 
Peso 
No caso de uma partícula localizada sobre à 
superfície da Terra, a única força da gravidade com 
intensidade considerável é aquela entre a Terra e a 
partícula (Peso = W). 
Princípios Gerais 
1.3 – Unidades de medida 
Unidade no Sistema Métrico 
Unidades do Sistema Métrico : MKS 
Grandeza Métrico 
Comprimento (L) 1 metro (m) 
Massa (M) 1 quilograma (kg) 
Força (F) 1 quilograma força (kgf) 
Tempo (t) 1 segundo (s) 
Temperatura (T) 1 grau Centígrado (ºC) 
Princípios Gerais 
1.3 – Unidades de medida 
Unidade no Sistema Internacional 
Unidades do Sistema Internacional 
Grandeza Internacional 
Comprimento 1 metro (m) 
Massa 1 quilograma (kg) 
Força 1 newton (N) 
Tempo 1 segundo (s) 
Energia 1 joule (J) 
Potência Watt (W) 
Pressão pascal (Pa) 
Frequência hertz (Hz) 
Princípios Gerais 
1.3 – Unidades de medida 
Unidade no Sistema Inglês 
Unidades do Sistema Inglês 
Grandeza Inglês 
Comprimento (L) 1 pé (ft) 
Massa (M) 1 slug (slug) 
Força (F) 1 libra (lb) 
Tempo (t) 1 segundo (s) 
Temperatura (T) 1 grau Fahrenheit (ºF) 
Princípios Gerais 
Fatores de conversão 
Massa 
1 lb massa 0,45359237 kg 
1 slug 14,5938 kg 
Comprimento 
1 polegada 25,4 mm 
 1 pé 0,3048 m 
 1 pé 12 polegadas 
 1 m 1000 mm 
Volume 
1 gal 3,785411784 litros 
Princípios Gerais 
Fatores de conversão 
Superfície 
1 pol2 645,16 mm2 
1 pé2 0,09290304 m2 
1 m2 106 mm2 
Força 
1 poundal (pdl) 0,138254954376 N 
1 lb 4,4482 N 
Potência 
1 CV 0,736 kW 
1HP 0,746 kW 
Temperatura 
1 ºC 1,8 ºF 
Princípios Gerais 
Fatores de conversão 
Pressão/Tensão (Força por unidade de área) 
1 bar 100 kPa 
1 atm 1,01325 bar 
1 psi 6,89476 kPa 
Princípios Gerais 
1.4 – Prefixos das unidades 
Princípios Gerais 
1.5 – Cálculo Numérico 
Cuidados a serem tomados: 
 Coerência dimensional; 
 Algarismos significativos; 
 Arredondamento de números; 
 Cálculos. 
Princípios Gerais 
Exercícios: 
1 – Converta 2 km/h em m/s. 
2 – Converta 2 km/h em ft/s. 
3 – Converta 300 lb . s e 52 slug/ft3 para o Sistema 
Internacional. 
4 - Avalie cada uma das seguintes expressões e 
expresse-as em unidades SI com prefixo adequado: 
(a) [(50mN).(6GN)]; 
(b) [(400mm).(0,6MN)2] 
(c) 45MN³/900Gg 
 
 
 
Exercícios: