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Deflexão em vigas, Deflexão por integração do momento fletor, Gere, 7ª edição, exercícios resolvidos Engenharia Civil Universidade Federal de Roraima (UFRR) 68 pag. Document shared on www.docsity.com Downloaded by: jairo-33 (jairoivocb@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Resolução de problemas Nelson Poerschke Document shared on www.docsity.com Downloaded by: jairo-33 (jairoivocb@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Discipl ina: Resistência dos Mater iais II Mecânica dos Mater iais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 9 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Fer reira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 1 Exemplo 9.1 Determine a equação da curva de deflexão para uma viga simples AB suportando um carregamento uniforme de intensidade q atuando por toda a extensão da viga. (a). Determine, também, a deflexão máxima á no ponto médio da viga e os ângulos de rotação e nos suportes (b). Obs.: A viga tem comprimento L e rigidez de flexão EI constante. Document shared on www.docsity.com Downloaded by: jairo-33 (jairoivocb@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Discipl ina: Resistência dos Mater iais II Mecânica dos Mater iais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 9 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Fer reira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 2 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: jairo-33 (jairoivocb@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Discipl ina: Resistência dos Mater iais II Mecânica dos Mater iais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 9 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Fer reira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 3 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: jairo-33 (jairoivocb@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Discipl ina: Resistência dos Mater iais II Mecânica dos Mater iais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 9 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Fer reira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 4 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: jairo-33 (jairoivocb@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Discipl ina: Resistência dos Mater iais II Mecânica dos Mater iais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 9 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Fer reira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 5 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: jairo-33 (jairoivocb@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Discipl ina: Resistência dos Mater iais II Mecânica dos Mater iais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 9 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Fer reira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 6 Exemplo 9.2 Determine a equação da curva de deflexão para uma viga engastada AB submetida a um carregamento uniforme de intensidade q (Fig. 9.10a) Determine, também, o ângulo de rotação e a deflexão na extremidade livre (Fig. 9.10b) Obs.: A viga tem comprimento L e rigidez de flexão EI constante. Document shared on www.docsity.com Downloaded by: jairo-33 (jairoivocb@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Discipl ina: Resistência dos Mater iais II Mecânica dos Mater iais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 9 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Fer reira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 7 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: jairo-33 (jairoivocb@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Discipl ina: Resistência dos Mater iais II Mecânica dos Mater iais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 9 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Fer reira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 8 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: jairo-33 (jairoivocb@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Discipl ina: Resistência dos Mater iais II Mecânica dos Mater iais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 9 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Fer reira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 9 Exemplo 9.3 Uma viga simples AB suporta um carregamento concentrado P atuando nas distâncias e dos suportes esquerdo e direito, respectivamente. (Fig. 9.12a). Determine as equações da curva de deflexão, os ângulos de rotação e nos suportes, a deflexão máxima á e a deflexão no ponto médio C da viga (Fig. 9.12b). Obs.: A viga tem comprimento L e rigidez de flexão EI constante. Document shared on www.docsity.com Downloaded by: jairo-33 (jairoivocb@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Discipl ina: Resistência dos Mater iais II Mecânica dos Mater iais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 9 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Fer reira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 10 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: jairo-33 (jairoivocb@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Discipl ina: Resistência dos Mater iais II Mecânica dos Mater iais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 9 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Fer reira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 11 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: jairo-33 (jairoivocb@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Discipl ina: Resistência dos Mater iais II Mecânica dos Mater iais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 9 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Fer reira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 12 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: jairo-33 (jairoivocb@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Discipl ina: Resistência dos Mater iais II Mecânica dos Mater iais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 9 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Fer reira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 13 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: jairo-33 (jairoivocb@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Discipl ina: Resistência dos Mater iais II Mecânica dos Mater iais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 9 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Fer reira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 14 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: jairo-33 (jairoivocb@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Discipl ina: Resistência dos Mater iais II Mecânica dos Mater iais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 9 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Fer reira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 15 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: jairo-33 (jairoivocb@gmail.com)https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Discipl ina: Resistência dos Mater iais II Mecânica dos Mater iais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 9 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Fer reira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 16 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: jairo-33 (jairoivocb@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Discipl ina: Resistência dos Mater iais II Mecânica dos Mater iais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 9 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Fer reira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 17 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: jairo-33 (jairoivocb@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Discipl ina: Resistência dos Mater iais II Mecânica dos Mater iais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 9 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Fer reira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 18 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: jairo-33 (jairoivocb@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Os problemas de 9-2-1 até 9-2-4 se referem às equações diferenciais da curva de deflexão. Todas as vigas têm rigidez de flexão EI constante. Document shared on www.docsity.com Downloaded by: jairo-33 (jairoivocb@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Discipl ina: Resistência dos Mater iais II Mecânica dos Mater iais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 9 - Exemplos e exercícios – resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Fer reira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 19 Problema 9-2-1. A curva de deflexão para uma viga simples AB é dada pela equação: = − (7 − 10 + 3 ) . Descreva o carregamento que está atuando na viga. Document shared on www.docsity.com Downloaded by: jairo-33 (jairoivocb@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Discipl ina: Resistência dos Mater iais II Mecânica dos Mater iais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 9 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Fer reira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 20 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: jairo-33 (jairoivocb@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Discipl ina: Resistência dos Mater iais II Mecânica dos Mater iais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 9 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Fer reira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 21 Problema 9-2-2. A curva de deflexão para uma viga simples AB é dada pela equação a seguir: = − a) Descreva o carregamento que está atuando na viga; b) Determine as reações e nos apoios; e c) Determine o momento fletor máximo. Document shared on www.docsity.com Downloaded by: jairo-33 (jairoivocb@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Discipl ina: Resistência dos Mater iais II Mecânica dos Mater iais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 9 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Fer reira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 22 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: jairo-33 (jairoivocb@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Discipl ina: Resistência dos Mater iais II Mecânica dos Mater iais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 9 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Fer reira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 23 Problema 9-2-3. A curva de deflexão para a viga engastada AB é fornecida pela seguinte equação: = − (10 − 10 + 5 − ) Descreva a carga atuando na viga. Document shared on www.docsity.com Downloaded by: jairo-33 (jairoivocb@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Discipl ina: Resistência dos Mater iais II Mecânica dos Mater iais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 9 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Fer reira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 24 Problema 9-2-4. A curva de deflexão para a viga engastada AB é fornecida pela seguinte equação: = − (45 − 40 + 15 − ) a) Descreva a carga atuando na viga; e b) Determine as reações e no apoio. Document shared on www.docsity.com Downloaded by: jairo-33 (jairoivocb@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Discipl ina: Resistência dos Mater iais II Mecânica dos Mater iais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 9 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Fer reira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 25 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: jairo-33 (jairoivocb@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Discipl ina: Resistência dos Mater iais II Mecânica dos Mater iais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 9 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Fer reira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 26 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: jairo-33 (jairoivocb@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Os problemas de 9-3-1 até 9-3-7 devem ser resolvidos utilizando as fórmulas encontradas nos cálculos realizados nos exemplos 9-1, 9-2 e 9-3. Todas as vigas têm rigidez de flexão EI constante. Document shared on www.docsity.com Downloaded by: jairo-33 (jairoivocb@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Discipl ina: Resistência dos Mater iais II Mecânica dos Mater iais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 9 - Exemplos e exercícios – resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Fer reira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 27 Problema 9-3-1. Uma viga de flange largo (HE 220 B) sustenta uma carga uniforme em um vão simples de comprimento = 4,25 . Calcule a deflexão máxima no ponto médio e os ângulos de rotação nos apoios, se = 26 ⁄ e = 210 . Document shared on www.docsity.com Downloaded by: jairo-33 (jairoivocb@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Discipl ina: Resistência dos Mater iais II Mecânica dos Mater iais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 9 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Fer reira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 28 Problema 9-3-2. Uma viga de flange largo de aço, uniformemente carregada, com suportes simples, tem uma deflexão para baixo de 10mm no ponto médio e ângulos de rotação iguais a 0,01 radianos nas extremidades. Calcule a altura h da viga se a tensão de flexão máxima é de 90 MPa e o módulo de elasticidade é 200 GPa. Document shared on www.docsity.com Downloaded by: jairo-33 (jairoivocb@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Discipl ina: Resistência dos Mater iais II Mecânica dos Mater iais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 9 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon TolstoiSalles Fer reira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 29 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: jairo-33 (jairoivocb@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Discipl ina: Resistência dos Mater iais II Mecânica dos Mater iais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 9 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Fer reira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 30 Problema 9-3-3. Qual é o comprimento do vão L de uma viga simples de seção transversal de flange largo, uniformemente carregada, se a tensão de flexão máxima é de 84 MPa, e deflexão máxima é de 2,5 mm, a altura da viga é de 300 mm e o módulo de elasticidade é de 210 GPa? Document shared on www.docsity.com Downloaded by: jairo-33 (jairoivocb@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Discipl ina: Resistência dos Mater iais II Mecânica dos Mater iais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 9 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Fer reira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 31 Problema 9-3-4. Calcule a deflexão máxima de uma viga simples uniformemente carregada se o comprimento do vão é 2,0 m, a intensidade do carregamento uniforme é 2,0 kN/m e a tensão máxima de flexão é 60 MPa. A seção da viga é quadrada e o material é o alumínio, cujo módulo de elasticidade é 70 GPa. Document shared on www.docsity.com Downloaded by: jairo-33 (jairoivocb@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Discipl ina: Resistência dos Mater iais II Mecânica dos Mater iais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 9 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Fer reira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 32 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: jairo-33 (jairoivocb@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Discipl ina: Resistência dos Mater iais II Mecânica dos Mater iais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 9 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Fer reira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 33 Problema 9-3-5. Uma viga engastada, uniformemente carregada, tem uma altura ℎ = . A viga é de aço carbono, com secção de flange larga com = 208 e tensão de flexão admissível de 130 , tanto para tensão como para compressão. Calcule a razão da deflexão na extremidade livre pelo comprimento , assumindo que a viga suporta o máximo carregamento admissível. Document shared on www.docsity.com Downloaded by: jairo-33 (jairoivocb@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Discipl ina: Resistência dos Mater iais II Mecânica dos Mater iais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 9 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Fer reira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 34 Problema 9-3-6. Uma microviga de liga de ouro ligada a uma pastilha de silício comporta-se como uma viga engastada submetida a um carregamento uniforme. A viga tem um comprimento = 27,5 e seção transversal retangular de largura = 4,0 e espessura = 0,88 . O carregamento total sobre a viga é de 17,2 . Se a deflexão na extremidade da viga é de 2,46 , qual é o módulo de elasticidade E da viga de ouro? Document shared on www.docsity.com Downloaded by: jairo-33 (jairoivocb@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Discipl ina: Resistência dos Mater iais II Mecânica dos Mater iais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 9 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Fer reira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 35 Problema 9-3-7. Obtenha uma fórmula para a razão da deflexão do ponto médio pela deflexão máxima de uma viga simples suportando um carregamento P concentrado. A partir da fórmula trace um gráfico de em função da razão de define a posição do carregamento 0,5 ≤ ≤ 1 . Que conclusão você tira do gráfico? Document shared on www.docsity.com Downloaded by: jairo-33 (jairoivocb@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Discipl ina: Resistência dos Mater iais II Mecânica dos Mater iais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 9 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Fer reira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 36 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: jairo-33 (jairoivocb@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Os problemas de 9-3-8 até 9-3-16 devem ser resolvidos integrando a equação diferencial de segunda ordem da curva de deflexão (a equação do momento fletor) . A origem das coordenadas é na extremidade esquerda de cada viga e todas elas têm rigidez de flexão EI constante. Document shared on www.docsity.com Downloaded by: jairo-33 (jairoivocb@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Discipl ina: Resistência dos Mater iais II Mecânica dos Mater iais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 9 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Fer reira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 37 Problema 9-3-8. Derivar a equação da curva de deflexão para uma viga engastada AB suportando um carregamento P na extremidade livre (veja a figura). Determinar, também, a deflexão e o ângulo de rotação na extremidade livre. (Use a equação diferencial de segunda ordem da curva de deflexão). 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(Use a equação diferencial de segunda ordem a curva de deflexão). 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Derivar a equação da curva de deflexão e então obter as fórmulas para a deflexão e o ângulo de rotação na extremidade livre. (Use a equação diferencial de segunda ordem da curva de deflexão). 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Derivar a equação da curva de deflexão e obter as fórmulas para a deflexão e o ângulo de rotação na extremidade livre. (Usar a equação diferencial de segunda ordem da curva de deflexão). 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Determinar, também, a deflexão no ponto em que o carregamento é aplicado. (Use a equação diferencial de segunda ordem da curva de deflexão). 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Determinar também a deflexão na extremidade da viga. (Nota: use a equação diferencial de segunda ordem da curva de deflexão.) 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Obter também as fórmulas para as deflexões e nos pontos B e C, respectivamente. (Nota: use a equação diferencial de segunda ordem da curva de deflexão.) 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