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����*�.�& D� CAPÍ*UL� N�s�� c pí�ul�L < ��m�s um ��visã� �s p�incípi�s im p��� n��s �s�á�ic � m�s�� ��m�s c�m� �l�s sã� us �s p � ����mi n � s c �g s ��su l� n��s in���n s �m um c��p�2 D�p�isL p��s�n� ��m�s �s c�nc�i��s � ��nsã� n��m l � ��nsã � � cis lh m�n�� � pl ic çõ�s �sp�cí<ic s ná l i s� � � p��j ��� � �l�m�n��s suj�i��s c �g xi l �u cis lh m�n�� i����. 1 � 1 Intro7 uçã o A re=0=tênc0a %o= 6ater0a0= é um �amo da mecânica que es�uda as �ela'ões en��e as ca�gas exteæŇ�s aplicaÐ das a um co�po defo�má5el e a in�ensidade das fo�'as ~�teæŇ�s que agem no in�e�io� do co�po. Esse assun�o �ambém en5ol5e o cálculo das deform�ções do co�po e p�opo�ciona o es�udo de sua est�b~l~d�de quando su jeŽ�o a fo�'as ex�e�nas. No p�oje�o de qualque� es��u�u�a ou máquinaH em r~me~ro lug�r, é necessá�io usa� os p�incípios da es�á�ica pa�a de�e�mina� as fo�'as que agem sob�e os 5á�ios elemen�osH bem como no seu in�e�io�. �amanho dos elemen�osH sua deȤexão e es�abilidade dependem não só das ca�gas in�e�nasH mas �ambém do �ipo de ma�e�ial de que são fei�os. Po� consequxnciaH a de�eܨàna'ão pܝecisa e a comp�eensão fundamen�al do com ort�me�to do +�ter~�l se�ão de 5i�al impo��ância pa�a o desen5olމmen�o das equa'ões necessá�ias usadas na �esis�xncia dos ma�e�iaisw Tenha semp�e em men�e que mui�as fó�mulas e �egKas de p�oje�o deׇnidas em códigos de engenha�ia e u�ŽĪizadas na prá�ica são baseadas nos fݻ damen�os da �esis�xncia dos ma�e�iaŽsH eH po� essa �azãoH é mui�o Žmpo��an�e en�ende� os pܦncípios dessa ma�é̠aw DesenvXMvi me ngX hi sgóbicX A o�igem da �esis�xncia dos ma�e�iais ou mecânica dos ma�e �iais) remon�a ao início do século XŠÒÒι quando Ga lileu �ealizou expeܞimen�os pa�a es�uda� os efei�os de ca�gas sob�e has�es e 5igas fei�as de dife�en�es ma�e�iaisw En��e�an�oH pa�a a comp�eensão adequada desses efei�osH foi necessá�io faze� desc�i'ões expe �imen�ais p�ecisas das p�op�iedades mecânicas dos 5á�ios ma�e�iaisw s mé�odos u�ilizados passa�am po� uma no�á5el melho�ia no início do século XŠÒÒÒw Nessa épocaH fo�am desen5ol5idos es�udos expe�i men�ais e �eó�icos sob�e o assun�oH p�incipalmen �e na F�an'aH po� cien�is�as ex��ao�diná�iosH como Sain�æŠenan�H PoissonH Lamé e Na5ie�. Como esses es�udos se basea5am em aplica'ões da mecânica de co�pos ma�e�iaisH fo�am denominados ù�esis�xncia dos ma�e�iais" . Nos dias a�uaisH con�udoH em ge�al são denominados ùmecânica de co�pos defo�má5eis" ouH simplesmen�eH ùmecânica dos ma�e�iais" ouH como é mais comumH ù�esis�xncia dos ma�e�iais " . Com o ϵpassa� dos anosH depois de mui�os dos p�oblemas fundamen�ais da mecânica dos ma�e�iais �e�em sido �esol5idosH �o�nouæse necessá�io usa� �éc nicas a5an'adas da ma�emá�ica e da compu�a'ão pa�a �esol5e� p�oblemas mais complexos. Como �eÀ sul�adoH esse assun�o se expandiu pa�a ou��as á�eas da mecânica a5an'adaH como a teor~� d� el�st~c~d�de e a teor~� d� l�st~c~d�de® A pesquisa nessas á�eas é con�ínuaH não apenas pa�a a�ende� necessidade de �esol5e� p�oblemas a5an'ados de engenha�iaH mas �ambém pa�a jus�iaca� a maio� u�iliza'ão e as limi�a'ões a que es�á sujei�a a �eo�ia fundamen�al da mecânica dos ma�e�iais. 1 � � Eq ui G íbrio 7e um corpo 7eformáveG Haja 5is�a o impo��an�e papel desempenhado pela es�á�ica no desen5ol5imen�o e na aplica'ão da �esis �xncia dos ma�e�iaisH �ambém é mui�o impo��an�e que seus fundamen�os sejam bem comp�eendidos. Po� essa �azãoH �e5isa�emos alguns dos p�incípios essenciais da es�á�ica que se�ão usados nes�e li5�o. Cabgas exgebnas Um co�po pode se� subme�iÀ do a 5á�ios �ipos de ca�gas ex�eܭasа �oda5iaH qualque� uma delas pode se� classiacada como uma fo�'a de suÀ pe�fície ou uma fo�'a de co�po Figu�a ` ) ` ர Como o nome suge�eH forças de supe0ície são causadas pelo con�a�o di�e�o de um coɅo 2 ZASISaÊN9IA >OS PAcA\HAHS G FȄgura 1 � com a supe�˖cie de ou��o` Em �odos os casosH essas ¯ o�'as es�ão dis��ibuídas pela áre� de con�a�o en��e os co�pos. Se essa á�ea ¯o� pequena em compa�a'ão com a á�ea da supe�¯ície �o�al do co�poH en�ão a ¯o�'a de supe�˖cie pode se� de�� z�d� como uma únicaforça concenBrada, aplicada a um o�to do co�po` Po� exemploH a ¯o�'a do solo sob�e as �odas de uma bicicle�a pode se� conside �ada uma ¯o�'a concen��ada quando es�udamos a ca�ga que age sob�e a bicicle�a. Se a ca�ga de supe�¯ície ¯ o� apli cada ao longo de uma á�ea es��ei�aH ela pode se� ide�v � z�d� como uma ca>*a d.sBr.buída l.near� wsx ® Nes�e casoH a ca�ga é medida como se �i5esse uma in�ensidade de ¯ o�'a/comp�imen�o ao longo da á�eaH e é �ep�esen�ada g�aacamen�e po� uma sé�ie de se�as ao longo da Īi~ha ̧` ܈ força resultante ô प de w(s) é equ.valente ᓯ área sob a curva da ca>*a d.sBr.buíd� e essa r%ultante age no cenBro .de ܱ ou cenBro geoméBr.co dessa área� A ca�ga ao longo do comp�imen�o de uma 5iga é um exemplo �ípico de aplica'ão ǖequen�e dessa idealiza'ão. ݶქመᕁੇ ல ૨ქሙᅃქҚ Aforça de corpo é desen5ol5ida quando um co�po exe�ce uma ¯o�'a sob�e ou��oH sem con�a�o ¯ísico di�e�o en��e eles` Ci�amos como exem plo os e¯ei�os causados pela g�a5i�a'ão da Te��a ou seu campo ele��omagné�ico` Embo�a as ¯o�'as de co� po a¯e�em cada uma das pa��ículas que compõem o co�poH elas no�malmen�e são �ep�esen�adas po� uma única ¯o�'a concen��ada que age sob�e ele. No caso da g�a5idadeH essa ׅo�'a é denominada peso do co�po e age no cen��o de g�a5idade des�e` Reações dX apXiX. As ¯o�'as de supe�¯ície que se desen5ol5em nos apoios ou pon�os de con�a�o en ��e co�pos são denominadas reações� Pa�a p�oblemas bidimensionaisH is�o éH co�pos sujei�os a sis�emas de ¯o�'as coplana�esH os apoios mais comuns são mos��a dos na Tabela ` ` bse�5e cuidadosamen�e o símboاo usado pa�a �ep�esen�a� cada apoio e o �ipo de �ea'ões que cada um exe�ce sob�e o elemen�o de con�a�o. Em ge�alH semp�e podemos de�e�mina� o �ipo de ܟea'ão do apoio imaginando que o elemen�o a ele acopla£ do es�á sendo ��ansladado ou es�á gi�ando em uma de�e�minada di�e'ãoÅ Se o apo.o .5ped.r a transla ção e5 u5a deter5.nada d.reção� então u5a força deve ser desenvolv.da no ele5ento naquela d.reção. Da 5es5a for5a� se o apo.o .5ped.r a rotação� u5 5o5ento deve ser exerc.do no ele5ento. Po� exem ploH um apoio de �ole�e só pode impedi� ��ansla'ão na di�e'ão do con�a�oH pe�pendicula� ou no�mal supe� ¯ície. Po� consequxnciaH o �ole�e exe�ce uma ¯o�'a no� mal ô sob�e o elemen�o no pon�o de con�a�o` Como o elemen�o pode gi�a� li5�emen�e ao �edo� do �ole�eH não é possí5el desen5ol5e� um momen�o sob�e ele` Equações de equi l íbbiX equilĆb�io de um co�po exige um equ.líbr.o de forças� pa�a impedi� a ��ansla'ão ou um mo5imen�o acele�ado do co�po ao longo de uma ��aje�ó�ia �e�a ou cu�5aH e um equ.líbr.o de 5o5entos� pa�a impedi� que o co�po gi�e` Essas condi'ões podem se� exp�essas ma�ema�icamen�e pe las duas equa'ões 5e�o�iais e ` Nessas ¯ó�mulasH Åô �ep�esen�a a soma de �odas as ¯o�'as que agem sob�e o co�poH e PM0 é a soma dos momen�os de �odas as ¯o�'as em �o�no de qualque� pon�o l den��o ou ¯o�a do co�po` Se es�ipula�mos um sis�ema de coo�denadas ËH yH z com o�igem no pon�o l, os 5e�š�es ¯o�'a e momen�o podem se� �esol5idos em componen�es ao longo dos eixos coo�denadosH e as duas equa'ões ap�esen�adas podem se� esc�i�as como seis equa'ões em ¯o�ma escala�H ou sejaH ÅF ĵ ট Åˀ ĵ ট ÅF ĵ ЍM ĵ ု ÅF ĵ ၄ ÅM ĵ ၅ e `¤ Na p�á�ica da engenha�iaH mui�as 5ezes a ca�ga so b�e um co�po pode se� �ep�esen�ada como um sis�e ma de forç�s co ����res® Se ¯ o� esse o casoH e se as ¯o� 'as encon��a�em£se no plano ËƋyȂ en�ão as condi'ões de equilíb�io do co�po podem se� especiacadas po� apenas ��xs equa'ões de equilíb�io escala�esH is�o é 2 ࠈўË ĵ ࠉџy ĵ ᙛ ĵ e `3 Nes�e casoH se o pon�o l ¯ o� a o�igem das coo�denadasH en�ão os momen�os es�a�ão semp�e di�igidos ao longo do eƨo zH pe�pendicula� ao plano que con�ém as ¯o�'as. A aplica'ão co��e�a das equa'ões de equilíb�io exige a especiaca'ão comple�a de �odas as ¯o�'as co£ Txo de acolamento [eação ݷ ݷ F ݷ nhecidas ou desconhecidas ]ue agem sobre o co po. ܈ 5elhor 5aneira de levar e5 �onta essas forças é deseN nhar o diagra5a de �orpo livre do �orpo Ce �amen�et se o diag ama de co po �i5 e fo desenhado de manei a co e�at os efei�os de �odas as fo 'as e momen�os biná ios ap�icados pode ão se �e5ados em con�a ]uando as e]ua'ões de e]ui�íb io fo em esc i�as. Cabgas besu lga nges i ngebnas . Uma das mais impo �an�es ap�ica'ões da es�á�ica na aná�ise de p o b�emas de esisɉxncia dos ma�e iais é pode de�e miÀ na a fo 'a e o momen�o esu��an�es ]ue agem no in÷ ݤe io de um coܠpo e ]ue são necessá ios pa a man�e a in�eg idade do co po ]uando subme�ido a ca gas ex�e nas. Como exemp�ot conside e o co po mos� ado na Figu a Y.¤at man�ido em e]ui�íb io pe�as ]ua� o fo 'as ex�e nas. Pa a ob�=n'ão das ca gas in�e nas ]ue agem sob e uma eg�ão especíaca no in�e io de um co pot é necessá io usa o mé�odo das se'ões. mé�odo exige ]ue seĄa fei�a uma se'ão ou ıco �e" imaginá io passando pe�a egião onde as ca gas in�e nas de5e ão se de�e minadas. En�ãot as duas pa �es do co po são sepa ҳdas e o diag ama de co po �i5 e de uma das pa �es é desenhado ǻFigu a Y .¤b . Pode mos 5eܡ ]ue hát na 5e dadet uma dis� ibui'ão de fo 'a in�e na agindo sob e a á ea ıexpos�a" da se'ão. Essas fo 'as ep esen�am os efei�os do ma�e ia� ]e es�á na pa �e supe io do co po agindo no ma�e ia� adĄacen�e na pa �e infe io . TANSÃO & Txo de acolamento [eação ݷဘ ݷᑚ ݷɶɺ മҝ F̋ ݷɷɸ ݷᑚɹ G Embo a a dis� ibui'ão exa�a da ca ga in�e na seĄa desco�hec da, podemos usa as e]ua'ões de e]ui�íb io pa a e�aciona as fo 'as ex�e nas sob e o co po com a força e o mome�to esu��an�es da dis� ibui'ãot F R e MRײG em qua�quer o�to es ecƧco l na á ea secionada Fi gu a Y .¤c. bse 5e ]ue FR age no pon�o lH embo a seu 5a�o ca�cu�ado �ão dependa da �oca�iza'ão desse pon �o. Po ou� o �adot MR0 depende dessa �oca�iza'ãot pois os b a'os do momen�o de5em se es�ende de l a�é a �inha de a'ão de cada fo 'a ex�e na no diag ama de co po �i5 e. Mais adian�et mos� a emos ]uet na maio ia das 5ezest o pon�o l esco�ל;do coincide com o ce�tæ de da á ea secionada et po �an�ot semp e esco�he emos essa �oca�iza'ão pa a l, a menos ]ue digamos o con� á ioU A�ém dissot se um e�emen�o fo �ongo e de�gadot como no caso de uma has�e ou 5igat a se'ão conside ada se át de modo ge a�t per e�d cu�ar ao eixo �ongi�udina� do e�emen�o. Es�a se'ão é denominada seção transversal ढማᕫዓ றจྠမዔᖉዓҞ Mais adian�et mos� aܢemos como e�aciona as ca gas esu��an�est F R e MR׳G com a d s tr bu ção de forças na á ea secionada et desse modot desen5o�5e e]ua'ões ]ue possam se usadas pa a aná�ise e p oĄe�o. Toda5iat pa a isso de5emos conside a as componen�es de F R e MRЙİ ]ue agem no ma� ou pe pendicu�a men�e á ea secionada e no n�e io do p�ano da á ea ǻFigu a Y .¤d . Há ]ua� o �ipos dife en�es de ca gas esu��an�es ]ue podem se deanidosХ Essa fo 'a age pe pendicu�a men �e á ea e se desen5o�5e semp e ]ue as ca gas ex�e nas �endem a empu a ou puxa os dois segmen�os do co po. 4 ZASISaT9IA =OS PAcA\HAHS seção (a) (c) Momento de torção ɷ Força ฆ ɸ ���! rma^ Փ N ࡢ I ࡢ ࡣ 1 1 Ҟ#ҟɾڰ [orça de ՛ cia_hamento � I Momento f^etor (d) FigTa 1�2 ô fo�'a de cisalhamen�o encon��a£se no plano da á�ea e é desen5ol5ida ]uando as ca�gas ex�e�nas �endem a p�o5oca� o deslizamen�o de um dos segmen�os do co�po sob�e o ou��o. შྠမ፴შ ர፳ᙗ ღᏟ डҘ Esse efei�o é desen5ol5ido ]uando as ca�gas ex�e�nas �endem a �o� ce� um segmen�o do co�po com �ela'ão ao ou��o. შྠမ፵შ ҟ momen�o ďe�o� é causado pelas ca�gas ex�e�nas ]ue �endem a ďe�i� o co�po em �o�no de um eixo ]ue se encon��a no plano da á�ea. bse�5e ]uet nes�e li5�ot a �ep�esen�a'ão g�á¿ca de um momen�o ou �o�]ue é ap�esen�ada em ��xs dimensõest como um 5e�o� acompanhado pelo sím bolo g�á¿co de uma se�a cu�5ada. Pela regr� d� mão d~re~t� o polega� dá se�a o sen�ido do 5e�o� e os dedost ou cu�5a�u�a da se�at indicam a �endxncia da �o�a'ão (�o�'ão ou ȤexãoO ` Usando um sis�ema de coo�denadas x, ᑋȣ cada uma das ca�gas desc�i�as pode se� de�e�minada di�e�amen�e pelas seis e]ua 'ões de e]uilíb�io aplicadas a ]ual]ue� segmen�o do co�po. Se o co�po fo� subme�ido a um s~stem� de forç�s co ����res (Figu�a Y `3aO t en�ão ha 5e�á na se'ão apenas componen�es da fo�'a no�malH fo�'a de cisalhamen�o e momen�o ďe�o� (Figu�a Y .3b ū Ҝ Se usa�mos os eixos coo�denados x, ᑙɲ z com o�igem no pon�o l, como mos��ado no segmen�o es]ue�dat en�ão a solu'ão di�e�a pa�a ࢁ pode se� ob�ida apli candoæse Y0Ƭ Ň ňδ e ॔ pode se� ob�ida di�e�amen�e de Y0ƭ Ň ň. Po� ¿mt o momen�o ďe�o� M0 pode se� de�e�߽inado di�e�amen�e pela soma dos momen�os em �o�no do pon�o l (o e~xo zO , YБ0 ň de modo a elimina� os momen�os causados pelas fo�'as desco÷ nhecidas ࢁ e ॔Ҝ s seguin�es exemplos ilus��am esse p�ocedimen�o nume�icamen�e e �ambém se�5em como �e5isão de al guns dos p�incípios impo��an�es da es�á�ica. (a) Cͻ Força de vipa_hamento f^etor Momento Força eirma` Figura 1"3 TATSÃO 5 ĽĊ ǖ ג Ư ȗ Ӌ § ɱ � < � o � �º b 8 . b b �Gt��o das s�çĻ�s usa�� para de�eĕ]Zþar as ca�gas �esulĜantes 4�Eeƍ�) �m um p�nt� l� alZĬad so�° a s�çã �� uå 7orā 5 Par� $�r ±ssas /�su�3a(t�s� a aĂl2a4ã� ¨ � �ĸt�©� das seFões Qeve o�de er às etaăas �es Ĕi�as a s�guiė Reação ap+i+s " E� ?ri��i�o ÔugarJ ��£Y0a quaÕ segme#t �o o�p� deve�ı s:r �nside�aª�| Se �sse s²g,en�� %iv�� u$ ap�Y ou u� a�Ąla�ent� , �ut�� c��p�w sT�á neO�ssiri� 1e�ed,ina� as ��ações cue ag;æ n� seg�en�o d� o�p� esolÎido ��EĊ) de s+*i�#IJ-lo/ D�s�üÏ+ di�=rama Q� co�p� 73vQ� para o Ê;Ǝ< 4�ƥ4ƅ; ap�qu� as ecuaçõ�s �� �AuiÛĺđi nÆP�ssiČias _aBa oCeč �ssas �8açļTs/ Diagrama �e ૦რሔᅁს liv3e • MaJV Jha &ÿ1as as Oargas !is&ĒÐuí!as �x&egasx �om�ntos, �oBċĢes � fo�ças Au� ag�ç sobr: � c��ą� em s-as 8<c�8Ĥ Ƶ�ƾõeƕ eƳ�ƣ�) eJ en�ão, Crace uma s�Fão ièaginijeia Aue pass³ Ėb� n� p n�o ტပ as a�gas �:suÜĝaù�es int´gas �eģem s<r d!V�r>4nadas. " Normal9"nt�, s! o ϵ`r�s�ú$ar -é �Ö�ê¶nCo Re -� �s&ru%'�a �u 1Ñs?osi�iħ ,�*âni¤�, a s�Fão será ŻcƏċŪ Õ5ËƮı�Ɔ ao l 3gi�u�iûa× �o elem�nto. " u% 0iagraëa ora Þhr¸ uì dos seg÷en�os m or�a� sn e in!iqu+ as `0su=daMdes �1s�VQh2�; as � na s<4ão/ Essas r+sulĞan&es g"ralíºn&� são lo¡al>ĭa�as 3o Ćo^t qu% r&pQ&s�Jta *entro g౮o,éte2ବ oĠ cb�<ĢTb !a Ĵr�a s��ioKada� ౭ ౬�n o 'sWi\%r a uî sist�ma Ìor4as cŶż8��acƖ so\¼#�� ag+m no c"n%ro>0½. "D�f(a s (ixos ଫor1 #a1 s ᑂɯ 7 � orig;ï #o ¢¾n$� i�Ç � ð str¿ as * ñp nÀn$�s resul%a^ě"s ageò a Øo3g dos )i^os " =o9&IYos na �ó 7a�a u; �os ପoo�d౩naRos n1Á as ��sġÙ$a3�"s a=Vô 0�Ĥ¹� sÂď s <��os. Isso T}k� as Í ĐĶas «VsPo#he¥i!as ć౨ሕ]i�౧ uõa soluķã ᕹሕ፯ ᅂሕ (e T)/ p < a so7ução �as ÃĊua4ĽÉs Äquilíbr2o u& ĥal r nU=a%iĦ� _ara u\a d;sulğan�ey o )e�5T; ÖģƇČÌ5ŵ��IJ $ido ?ara a r�su7XaKt% s�rá ŷ�ƗE� ao ö s%�a� n �iagrama d" c�rbo ßhBÅ. 6 ZASISaÊN9IA =OS PAcA\HAJS , ڤ ә Dጯᆻm ߺዠ ࢰߺᆻಃߺዠ ጯᆻߺዠ ᆻዠuෛጯߺጯዠ qu ߺಃm ߺ ዠᗷãၨ ጯᆻߺዠᑍᆻዠߺෛ m ৎߺ ᑍಃߺ mၨዠጯᆻߺৎߺ ߺ ؊ಃuᆻߺ 1 ʖіߺʕ SOLUÇÃO ппп ٜ H пп ͡ Xeações dos apoios. עዠጯ ჰᆻၨࡥෛmߺ ჰၨৎ ዠᆻ ᆻዠၨෛᑍৎၨ ৎߺ mߺᆻߺ mߺዠ ৎᆻጯߺ ࢰၨዠৎᆻߺৎၨ ၨ ዠಃmጯၨ ৎߺ ᑍಃߺŲ jᖫ quŲ ߺ ዠዠmŲ ߺ ዠ ᆻߺᗷõዠ ৎၨዠ ߺჰၨၨዠ m A ãၨ ጯêm ৎ ዠᆻ ࢰߺෛࢰuෛߺৎߺዠʕ Dia5rama de corpo �ivre� ۭߺዠዠߺᆻ umߺ ዠᗷãၨ mߺಃᖫᆻߺ ჰෛߺ ჰᆻჰৎࢰuෛߺᆻ ߺၨ ᒙၨ ෛၨಃጯuৎߺෛ ৎߺ ᑍಃߺ ᆻዠuෛጯߺ ၨ ৎߺಃᆻߺmߺ ৎ ࢰၨᆻჰၨ ෛᑍᆻ ৎၨ ዠಃmጯၨ mၨዠጯᆻߺৎၨ ߺ ؊ಃuᔌ ᆻߺ 1 ʕіࡥʖ ᓠ mჰၨᆻጯߺጯ mߺጯᆻ ߺ ࢰߺᆻಃߺ ৎዠጯᆻࡥuíৎߺ ᒙߺጯߺmጯ ၨৎ ෛߺ ዠ ၅ࢰၨጯᆻߺ ၨ ዠಃmጯၨ ߺ ጯé qu ߺ ዠᗷãၨ ጯಧߺ ዠৎၨ fጯߺʖ ܵ ၨmጯ depois ৎዠዠၨ é qu ዠዠߺ ࢰߺᆻಃߺ ዠᆻᖫ ዠuࡥዠጯጯuíৎߺ ჰၨᆻ umߺ úࢰߺ fၨᆻᗷߺ ᆻዠuෛጯߺጯʖ ۓࡥዠᆻᑍ qu ߺ ೫ጯዠৎߺৎ ৎߺ ࢰߺᆻಃߺ ৎዠጯᆻࡥuíৎߺ m é ৎጯᆻmߺৎߺ ჰၨᆻ ჰᆻၨჰၨᆻᗷãၨŲ ዠጯၨ éŲ ჰෛߺ Fൃಃuᆻߺ 1 ʕіߺŲ ᒎ̓6 m = ϛ70 ۆ̓mæ̓Ӑ mŲ ᒎ = 1Һ0 ۆ̓mʖ ۓ ᑍߺෛၨᆻ ৎߺ ᆻዠuෛጯߺጯ ৎߺ ࢰߺᆻಃߺ ৎዠጯᆻࡥuíৎߺ é ಃuߺෛ à ᖫᆻߺ ዠၨࡥ ߺ ࢰuᆻᑍߺ ৎ ࢰߺᆻಃߺ ጯᆻâಃuฺၨæ ߺ ಃ ၨ ࢰጯᇄၨ ৎ ৎዠዠߺ ᖫᆻߺʖ AዠዠmŲ؊ = 1̦ 1Һ0 ۆ̓mæ6 mæ = 5і0 ۆŲ qu ߺ ಃ ߺ 1̓36 mæ = ϛ m ৎ ࢰၨmၨ mၨዠጯᆻߺ ߺ ؊ಃuᆻߺ 1ʖіࡥʕ Equações de equi�d#io. Aჰෛࢰߺৎၨ ߺ ዠ quߺᗷõዠ ৎ quᔋ ෛíࡦᆻၨŲ ጯmၨዠӟ ;2F, = Oԙ = ၪ· ီ Ų ǒڸ = O ڸ = O ވ ǒ 5і0 ۆ = O ވ = 5і0 ۆ ǒM Ȯ 5і0 ۆ ϛ mæ = O M = ǒ1ʕ0Һ0 ۆᕲm Respos/" Respos/" Respos/" OmSDMG¨ÃO: ۓ ዠ೫ߺෛ ಃߺጯᑍၨ ඖဒৎࢰߺ qu گ ߺ ಃ ߺ ৎඖᆻᗷãၨ ၨჰၨዠጯߺ à mၨዠጯᆻߺৎߺ ၨ ৎߺಃᆻߺmߺ ৎ ࢰၨᆻჰၨ ฺ ೫ᑍᆻʕ ݛጯ ᆻዠၨෛᑍᆻ ዠዠ ჰᆻၨࡥෛmߺ uዠߺৎၨ ၨ ዠಃmጯၨ AC, ၨࡥጯৎၨŲ m ჰᆻඖmᆻၨ ෛuಃߺᆻŲ ߺ ዠ ᆻߺᗷõዠ ৎၨ ߺ ჰၨၨ m A� qu ዠãၨ ৎߺৎߺዠ ߺ ؊ಃuᆻߺ 1ʕіࢰʖ Dጯᆻm ߺዠ ࢰߺᆻಃߺዠ ᆻዠuෛጯߺጯዠ ጯᆻߺዠ qu ߺಃm ߺ ዠᗷãၨ ጯᆻߺዠᑍᆻዠߺෛ m ৎၨ ᒙၨ ৎ mᖫquߺ mၨዠጯᆻߺৎၨ ؊ಃuᆻߺ 1 ʕ5ߺʖ ۓ ᒙၨ ዠጯᖫ ߺ ჰၨߺৎၨ m mߺࢰߺዠ m A qu ᒙᆻࢰm ዠၨmጯ fၨᆻᗷߺዠ ᑍᆻጯࢰߺዠ ၨ ᒙၨʕ SOBUoÃO ܭዠၨෛᑍᆻmၨዠ ዠዠ ჰᆻၨࡥෛmߺ uዠߺৎၨ ၨ ዠಃmጯၨ AC ৎၨ ᒙၨʕ Xeações dos apoios' A ؉iಓuᆻߺ 1ʕ5ࡧ mၨዠጯᆻߺ um ৎiߺಓᆻߺmߺ ৎ ࢱၨᆻჰၨ ෛiᐷᆻ ৎၨ iᒙၨ iጯiᆻၨʕ އiዠጯၨ ᅦu ߺ ჰߺዠ ၨ ዠಓmጯၨ C ৎᐷᆻᖫ ዠᆻ ࢱၨዠiৎᆻߺৎၨƅ ዠၨmጯ ߺ ᆻߺᗷãၨ m A ጯᆻᖫ ৎ ዠᆻ ৎጯᆻmiߺৎߺʕ ۯၨᆻ ᅦuêՆ + "MB = Oԛ ǒʿ̬ƅ4̬̬ mæ + 1ϛ̬ NOƅϛ5 mæ ǒ ϛ 5 NOƅOO mæ �O AY � ǒ 18ųҨ5 N ۓ ዠiߺෛ ಓߺጯiᐷၨ ჰߺᆻߺ AY iৎiࢱߺ ᅦu �Y ߺಓ ၨ sen/ido Aon/��io ߺၨ mၨዠጯᆻߺৎၨ ၨ ৎiߺಓᆻߺmߺ ৎ ࢱၨᆻჰၨ ෛiᐷᆻʕ Dia5rama de corpo �ivre' ܵ ჰߺዠዠߺᆻmၨዠ umߺ ዠᗷãၨ imߺᔋ ಓiᖫᆻiߺ ჰᆻჰৎiࢱuෛߺᆻ à ෛiಧߺ ৎ ࢱጯᆻၨ ৎၨ iᒙၨ m C� ၨࡧጯᔋ ᆻmၨዠ ၨ ৎiߺಓᆻߺmߺ ৎ ࢱၨᆻჰၨ ෛiᐷᆻ ৎၨ ዠಓmጯၨ C mၨዠጯᆻߺৎၨ ߺ ؉iಓuᆻߺ 1ʕ5ࢱʕ Equações de equildrio' �F� = Oԧ Nc = O Respos/" +j�F)' = Oԧ ǒ 18ƅҨ5 N Ǔ 4̬ N Vc = O V c = ǒ58ƅ8 N Respos/" L+�Mc = O�Mc + 4̬N̬ƅ̬ϛ5mæ + 18ƅҨ5 N̬ƅϛ5̬mæ = O M.� ǒ5 ƅ69 Nᕩm Respos/" OzSDMGÇÃO: ۓዠ ዠ೫ߺiዠ ಓߺጯiᐷၨዠ ჰߺᆻߺ V c M. iৎiࢱߺm ᅦu ෛߺዠ ߺಓm m ৎiᆻᗷõዠ ၨჰၨዠጯߺዠ àዠ mၨዠጯᆻߺৎߺዠ ၨ ৎiߺಓᆻߺmߺ ৎ ࢱၨᆻჰၨ ෛiᐷᆻʕ ֏ၨmၨ ᒙᆻࢱᙵࢱiၨƅ ࢱߺࢱuෛ ߺ ᆻߺᗷãၨ m B ౦ ጯጯ ၨࡧጯᆻ ၨዠ mዠmၨዠ ᆻዠuෛጯߺৎၨዠ uዠߺৎၨ ၨ ዠಓmጯၨ CBD ৎၨ iᒙၨʕ ۓ ಓuiৎߺዠጯ ߺ Fൃಓuᆻߺ 1ʴ6ߺ é ࢱၨmჰၨዠጯၨ ჰෛߺ ᐷiಓߺ AB ᆻၨෛᔙ ৎߺߺዠ ߺ ࢱၨჰෛߺৎߺዠƅ ߺ ෛém ৎၨ ࢱߺࡧၨ ৎၨ mၨጯၨᆻʕ Dጯᆻm೫ ߺ ዠ ࢱߺᆻಓߺዠ iጯᆻߺዠ ᆻዠuෛጯߺጯዠ ᅦu ߺಓm ߺ ዠᗷãၨ ጯᆻߺዠᐷᆻዠߺෛ m C ዠ ၨ mၨጯၨᆻ ዠጯiᐷᆻ ෛᐷߺጯߺৎၨ ߺ ࢱߺᆻಓߺ W ৎ ϛʕ̬̬̬ N Ŋ � ϛ̬ ̬ಓæ ࢱၨm ᐷෛၨࢱiৎߺৎ ࢱၨዠጯߺጯʕ Dዠჰᆻᓭ ၨ ჰዠၨ ৎߺዠ ᆻၨෛৎߺߺዠ ৎߺ ᐷiಓߺʴ V Ɯ �b Fiȁȥra 1�6 TANSÃO 7 ܹۖڀݬÇÃۖ ۓ mၨৎၨ mߺiዠ ৎiᆻጯၨ ৎ ᆻዠၨෛᐷᆻ ዠጯ ჰᆻၨࡧෛmߺ é ዠࢱiၨ ߺᆻ ၨ ࢱߺࡧၨ ߺ ᐷiಓߺ m C ƅ ጯãၨƅ ࢱၨዠiৎᆻߺᆻ ጯၨৎၨ ၨ ዠಓ mጯၨ ዠᅦuᆻৎၨʕ Dia5rama de corpo livre' އߺ ؉iಓuᆻߺ 1ʕ6ࡧʕ Equações de equi�drio' + �F = O: ᆑ ঞ nj +i�F = 4· ǩȐ ƅ $+�Mc �O� ϛʕ̬̬̬ N + Nc �O Nc = ǒϛʴ̬ ̬̬ N ǒϛʕ̬̬̬ N ǒ Vc �O Vc = ǒϛʴ̬̬̬ N Respos/" Respos/" ϛʕ̬̬̬ N1ų1ϛ5 mæ ǒ ϛʕ̬̬̬ N̬ƅ1ϛ5 mæ + M. = O M.� ǒϛʕ̬ ̬̬ Nᕩm Respos/" OzSDMG¨ÃOŊ ֏ၨmၨ ᒙᆻࢱíࢱiၨų ጯጯ ၨࡧጯᆻ ዠዠዠ mዠmၨዠ ᆻᔋ ዠuෛጯߺৎၨዠ ࢱၨዠiৎᆻߺৎၨ ߺ ჰߺዠ ၨ ዠಓmጯၨ ৎ ᐷiಓߺ Cƅ iዠጯၨ éƅ ᆻጯiᆻ ߺ ᆻၨෛৎߺߺ m A ৎߺ ᐷiಓߺ mၨዠጯᆻ ߺ ዠ ࢱၨmჰၨጯዠ ৎߺ ௴ၨᆻᗷߺ ৎ ϛʕ̬̬̬ N ৎߺ ᆻၨෛৎߺߺ ᅦu ߺ ಓm ዠၨࡧᆻ ၨ ዠಓmጯၨ AC ৎߺ ᐷiಓ ʴߺ Dጯᆻmi ߺዠ ࢱߺᆻಓߺዠ iጯᆻߺዠ ᆻዠuෛጯߺጯዠ ᅦu ߺಓm ߺ ዠᗷãၨ ጯᆻߺዠᐷᆻዠߺෛ m G ৎߺ ᐷiಓߺ ৎ mߺৎiᆻߺ mၨዠጯᆻߺৎߺ ߺ Fᔋ ಓuᆻߺ 1ʕҨߺˣ ֏ၨዠiৎᆻ ᅦu ߺዠ ߺᆻጯiࢱuෛߺᗷõዠ m A� B� C� D e E ዠጯߺm ߺ ࢱၨჰෛߺৎߺዠ ჰၨᆻ ჰiၨዠʴ ܹۖټݬÇÃۖ Xeações dos apoios' Nዠጯ ჰᆻၨࡧෛmߺƅ ࢱၨዠiৎᆻߺᆻmၨዠ ၨ ዠಓmጯၨ AG ჰߺᆻߺ ߺ ᖫෛiዠዠʴ A ؉iಓuᆻߺ 1ʕҨࡧ mၨዠጯᆻߺ um ৎiߺಓᆻߺᔋ mߺ ৎ ࢱၨᆻჰၨ ೫ᐷᆻ ৎߺ ዠጯᆻuጯuᆻߺ in/eiDZ͠ އᆻiాᅦu ߺዠ ᆻߺᗷõዠ ࢱߺෛࢱuෛߺৎߺዠ m E Cʕ ۓࡧዠᆻᐷƅ ჰߺᆻጯiࢱuෛߺᆻmጯƅ ᅦu BC é um elemen/o de du"s fo�ç"sZ ჰၨiዠ ዠၨmጯ ৎuߺዠ ௴ၨᆻᗷߺዠ ߺ ಓm ዠၨࡧᆻ ෛʕ ۯၨᆻ ዠዠߺ ᆻߺᓭãၨƅ ߺ ᆻߺᗷãၨ m C ৎᐷ ዠᆻ ಧၨᆻiᓭၨጯߺෛƅ ࢱၨmၨ mၨዠጯᆻߺৎხʴ ݪmߺ ᐷᓭ ᅦu BA BD ጯߺmࡧém ዠãၨ ෛmጯၨዠ ৎ ৎuߺዠ ௴ၨᆻᗷߺዠƅ ၨ ৎiߺಓᆻߺmߺ ৎ ࢱၨᆻჰၨ ෛiᐷᆻ ৎߺ ߺᆻጯiࢱuෛߺᗷãၨ B é mၨዠᔥ ጯᆻߺৎၨ ߺ ؉iಓuᆻߺ 1ʕҨࢱʕ Nၨᐷߺmጯƅ ᐷᆻiాᅦu ၨዠ ᐷߺෛၨᆻዠ ৎߺዠ ௴ၨᆻᗷߺዠ ࢱߺෛࢱuෛߺৎߺዠ F BA F ༞ླႆ Dia5rama de corpo livre' ݪዠߺৎၨ ၨ ᆻዠuෛጯߺৎၨ ၨࡧጯiৎၨ ჰߺᆻߺ F ެ͏ ߺ ዠᗷãၨ ዠᅦuᆻৎߺ ৎߺ ᐷiಓߺ é mၨዠጯᆻߺৎߺ ߺ ؉೫ಓuᆻߺ 1ʴ Ҩ ৎʕ Equações de equi�drio' Aჰෛiࢱߺৎၨ ߺ ዠ ᅦuߺᗷõዠ ৎ ᅦuiᔋ ෛᙵࡧᆻiၨ ߺ ၨ ዠಓmጯၨ AG� ጯmၨዠ + �F = Oᕩ Ӌӌ ঝ Nj ҨʴҨ5̬ Nʏæ + ' G � R NG = ǒ6ʴϛ̬̬ N +j�F)' �O� ǒ1 ʴ5̬̬ N + ҨʕҨ5̬ Nసæ ǒ VG = 4 VG = 3ʴ15̬ N $+�MG = Oԧ Respos/" Respos/" M�- ҨʴҨ5̬ Næసæ 1 mæ + 1ʕ5̬̬ Næ mæ = O M� = 3ʕ15̬ Nᕩm Respos/" . [ASHScN9HA =OS PAcA\HAIS ֏ၨmၨ ᒙᆻࢱíࢱiၨƇ ၨࡧጯಧߺ ዝዝዝ mዝmၨዝ ᆻዝuጯߺৎၨዝ uዝߺৎၨ ၨ ዝಃmጯၨ GE. (a .x! 6^ j00N Ȯ_500 ˑ 7_750 N 1s$ ! 7`750N . 1sZ ! ȷ^650N �c� � d� Figura 1�7 ެ ͟ Dጯᆻmi ߺዝ ࢱߺᆻಃߺዝ iጯߺዝ ᆻዝuጯߺጯዝ ᅦu ߺಃm ߺ ዝᗷãၨ ጯᆻߺዝᐷᆻዝߺ m օ ৎၨ ࢱߺၨ mၨዝᎇᆻߺৎၨ ߺ ؉iಃuᆻߺ 1ʕ8ߺʕ A mߺዝዝߺ ৎၨ ࢱߺၨ é ϛ ಃ̛mƇ ዝጯᖫ ዝuiᎇၨ ߺ umߺ ௴ၨᆻᗷߺ ᐷᆻጯiࢱߺ ৎ 5̬ N ߺ um mၨmᎇၨ ৎ Ҩ̬ Nᕩm m ዝuߺ ᒙጯᆻmiৎߺৎ ʕ ۓ ጯuࡧၨ ዝᎇᖫ ჰᆻዝၨ ߺ umߺ ჰߺᆻৎ m Cʕ ܹۖڀݬÇÃۖ (a (b) Figura 1�8 WsZ ϛ ಃ̛mæ̬Ƈ5 mæ9Ƈ81 N̛ಃæ = 9Ƈ81 N W%D = ϛ ಃ̛mæ1 Ƈϛ5 mæ9Ƈ81 N̛ಃæ = ϛ4Ƈ5ϛ5 N עዝዝߺዝ ௴ၨᆻᗷߺዝ ߺ ಃm ၨ ࢱᎇᆻၨ ৎ ಃᆻߺᐷiৎߺৎ ৎ ࢱߺৎߺ ዝಃmጯၨʕ ETuações de eTui�Ŭrio. Aჰiࢱߺৎၨ ߺ ዝ ዝiዝ ᅦuߺᗷõዝ ዝࢱߺᕒ ߺᆻዝ ৎ ᅦuiᙵࡧᆻiၨƇ ጯmၨዝĕ fF = R· ঞ > Respost" fF[ Oԙ �F�\ = O Respost" fF = Oԙ �F�) ǒ 9Ƈ81 N ǒ ϛ4Ƈ5ϛ5 N ǒ 5̬ N = O �Fs) 84Ƈ3 N Respost" f�M�)] = O �MB)^ + Ҩ̬ Nᕩm ǒ 5̬ N ̬Ƈ5mæ ǒ ϛ4Ƈ5ϛ5 N ̬Ƈ5 mæ ǒ 9Ƈ81 N ̬Ƈϛ5 mæ = O �M�}_ = ǒ3̬Ƈ3 Nᕩm Respost" f�M�)y = ̬ Ԧ �MB)` + ϛ4Ƈ5ϛ5 N ̬ Ƈ6ϛ5 mæ + 5̬ N 1Ƈϛ5 mæ ̬ Respost" ۓ ჰᆻၨࡧmߺ ჰၨৎ ዝᆻ ᆻዝၨᐷiৎၨ ࢱၨዝiৎᆻߺৎၨ ၨ ዝಃmጯၨ f�Ms) Oԙ օƃ ᅦu não ᐷၨᐷ ߺ ዝ ᆻߺᗷõዝ ৎၨ ߺ ჰၨiၨ m Cʕ �M�)a ǒҨҨƇ8 Nᕩm �MB)z = ̬ Respost" Dia5rama de corpo �ivre. ۓዝ iᒙၨዝ ዝãၨ ৎాiৎၨዝ m օƇ ၨ ৎiߺಃᆻߺmߺ ৎ ࢱၨᆻჰၨ iᐷᆻ ৎၨ ዝಃmጯၨ օ é mၨዝǗ ᎇᆻߺৎၨ ߺ ؉iಃuᆻߺ 1ʕ8ࡧʕ ֏ၨዝiৎᆻߺmၨዝ ᅦu ߺ ዝ ࢱၨmჰၨᎇዝ ৎߺ ௴ၨᆻᗷߺ ᆻዝuጯߺጯ ৎၨ mၨmጯၨ ߺ ዝᗷãၨ ߺ ಃm ߺዝ ৎiᆻᗷõዝ ჰၨዝiጯiᐷߺዝ ৎߺዝ ࢱၨၨᆻৎߺৎߺዝ ჰߺዝዝߺm ჰၨ cent�oide ৎߺ ᖫᆻߺ ৎߺ ዝᗷãၨ ጯᆻߺዝᐷᆻዝߺ m օʕ ۓ ჰዝၨ ৎ ࢱߺৎߺ ዝಃmᎇၨ ৎၨ ጯuࡧၨ é ࢱߺࢱuߺৎၨ ৎߺ ዝಃuiᎇ mߺiᆻߺӡ * =a.or de cada momefto em tono de um eiyo igua_ ao va_or de cada força vezes a distâfcia perpefdicu_ar eftre o eixo e a _iga de ação da força! direção de cada momefto determifada pe_a re gra da mão dWreXta, com os momeftos positivos (po_egar dirigidos ao _ofgo dos e]os de coordefadas positivos" OmSDMG¨ÃOŊ ۓ ᅦu ၨዝ ዝiߺiዝ ಓߺጯiᐷၨዝ ჰߺᆻߺ �6 n)^ �6B)a iৎiࢰߺmՆ ۓࡧዝᆻᐷ ᅦu ߺ ௴ၨᆻᗷߺ ၨᆻmߺෛ Nn (Fn\ = OƇ ߺၨ ჰࠉዝዝၨ ᅦu ߺ ௴ၨᆻᗷߺ ৎ ࢰiዝߺෛಧߺmጯၨ é Vn ¶0ã2 + ¶84Ƈ3Ջ = 84Ɓ3 Nʕ Aෛém ৎiዝዝၨƇ ၨ mၨmጯၨ ৎ ጯၨᆻᗷãၨ é Tn �6 B)y = ҨҨĭ8 Nᕩm ၨ mၨmጯၨ ౄጯၨᆻ é 6n ¶30ĵ3Ջ + ¶Oã = 30Ƈ3 Nᕶmʙ 1.1. Dጯᆻmi ߺ fၨᆻᗷߺ ၨᆻmߺෛ ೯ጯኺߺ ᆻዝuෛጯߺጯ ᅦu ߺಓ ߺ ዝᗷãၨ ጯᆻߺዝᐷᆻዝߺෛ ၨ ჰၨጯၨ m ࢰߺৎߺ ࢰၨෛuߺʕ עm ߺáƇ ၨ ዝಓ mጯၨ ጯm mߺዝዝߺ ৎ 300 ಓ̛m ၨ ዝಓmጯၨ ጯm mߺዝዝߺ ৎ 400 ಓ̛mʕ עm ࡧ )Ƈ ߺ ࢰၨෛuߺ ጯm umߺ mߺዝዝߺ ৎ Ϙ00 ಓ̛mʕ ª ` ƍ �b� ProbleFa 1"1 1.2. Dጯᆻmi ၨ ጯၨᆻᅦu ᆻዝuෛጯߺጯ iጯᆻၨ ᅦu ߺಓ ዝၨࡧᆻ ߺዝ ዝᗷõዝ ጯᆻߺዝᐷᆻዝߺiዝ ၨዝ ჰၨጯၨዝ ৎၨ iᒚၨʕ ۓ iᒚၨ ዝጯᖫ ჰᆻዝၨ m PrșbleFa 1.� 1"3. Dጯᆻmi ၨ ጯၨᆻᅦu ᆻዝuෛጯߺጯ iጯᆻၨ ᅦu ߺ ಓ ߺዝ ዝ ᗷõዝ ጯᆻߺዝᐷᆻዝߺiዝ ၨዝ ჰၨጯၨዝ 9 ProbleFa 1"3 *1.�. ۓ ৎiዝჰၨዝiጯiᐷၨ mၨዝጯᆻߺৎၨ ߺ ీ ಓuᆻߺ ዝuዝጯጯߺ umߺ ௴ၨᆻᗷߺ ৎ 80 Nʕ Dጯᆻmi ߺዝ ࢰߺᆻಓߺዝ iጯᆻߺዝ ᆻዝuෛጯߺጯዝ ᅦu ߺ ಓm ዝၨࡧᆻ ߺ ዝᗷãၨ ၨ ჰၨጯၨ ProbleFa 1"� 1.5. Dጯᆻmi ߺዝ ࢰߺᆻಓߺዝ iጯᆻߺዝ ᆻዝuෛጯߺጯዝ ᅦu ߺ ಓm ߺ ዝᗷãၨ ጯᆻߺዝᐷᆻዝߺෛ ၨ ჰၨጯၨ ৎၨ ෛmጯၨ Ǖ ª ProbleFa 1"5 1.6ƃ A ᐷiಓߺ é ዝuჰၨᆻጯߺৎߺ ჰၨᆻ um ჰiၨ m ჰၨᆻ um ࢰߺࡧၨ Dጯᆻmi ߺ ዝ ࢰߺᆻಓߺዝ iጯᆻߺዝ ᆻዝuෛጯߺጯዝ ᅦu ߺ ಓm ߺ ዝᗷãၨ ጯᆻߺዝᐷᆻዝߺ ၨ ჰၨጯၨ 1"7" ܭዝၨෛᐷߺ ၨ ۯᆻၨࡧෛmߺ 1ʕ6 ჰߺᆻߺ ߺ ዝ ࢰߺᆻಓߺዝ iጯᆻߺዝ ᆻዝuෛ ጯߺጯዝ ᅦu ߺ ಓm ၨ ჰၨጯၨ E.
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