Mecânica dos Sólidos - Apresentação da Disciplina

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Disciplina: Mecânica dos Sólidos
Apresentação
A disciplina Mecânica dos Sólidos é uma introdução aos principais conceitos trabalhados nas disciplinas básicas de
Mecânica Geral e Resistência dos Materiais. Por meio de uma linguagem direta, você será capaz de reter os principais
conceitos que serão, oportunamente, explorados de maneira mais complexa.
Será realizada uma introdução ao equilíbrio dos corpos rígidos e às suas condições matemáticas/físicas. O conceito de
tensão e deformação é apresentado e explorado por meio de exercícios simples. A estrutura conhecida como treliça tem sua
primeira abordagem neste curso, dando a oportunidade de aprender métodos típicos de resolução das mesmas. Além disso,
é introduzido o conceito de fator de segurança e sua utilização em projetos de pequenos componentes.
Dessa forma, a disciplina tem como principal objetivo convidá-lo para o mundo da Mecânica dos Materiais, matéria
importante na formação geral do Engenheiro e, particularmente, básica para as Engenharias Mecânica e Civil.
Objetivos
Reconhecer a importância dos conceitos de Mecânica
dos Sólidos em sua formação;
Descrever conceitos para o desenvolvimento do aluno
em seu curso de Engenharia, principalmente para as
Engenharias Mecânica e Civil;
Praticar, por meio de exemplos e exercícios, situações
básicas de Engenharia.
Conteudista
Júlio César José Rodrigues Júnior
 Currículo Lattes
Validador: Filipe Oliveira Rocco
Resumos
Aula 1: Sistema de Forças
Nesta aula, estudaremos o conceito de força e o seu caráter vetorial, escrevendo-a como função de suas componentes
retangulares para um caso bidimensional. Vamos aprender a escrever o vetor força dados dois pontos distintos. Ademais,
veremos a resultante das forças de maneira analítica e geométrica e o vetor momento de uma força em relação a um ponto.
Aula 2: Equilíbrio de um corpo
Nesta aula, abordaremos o equilíbrio do corpo extenso, ou seja, as condições para os equilíbrios translacional e rotacional.
Também veremos um caso particular: o equilíbrio das partículas, situação em que não ocorre a rotação, apenas há a necessidade
de se identi�car as condições para o equilíbrio translacional.
http://lattes.cnpq.br/3045097421477041
Aula 3: Análise de estruturas
Nesta aula, estudaremos duas estruturas rígidas muito utilizadas na Engenharia Civil: as treliças e os pórticos. Essas estruturas
apresentam várias características e condições iniciais para o desenvolvimento das técnicas de resolução.
Tais condições e métodos serão apresentados para resolver uma treliça, ou seja, determinar as forças que atuam em seus
elementos (barras): o método dos “nós” e o método das seções. Também veremos a técnica para a resolução dos pórticos
simples, ou seja, a determinação das reações em seus apoios.
Aula 4: Geometria das massas
Nesta aula, estudaremos as propriedades geométricas das áreas como o centroide e o momento de inércia em relação a um eixo
dado. O estudo dessas propriedades será uma ferramenta para aprofundar os conceitos de Mecânica dos Sólidos, como, por
exemplo, o estudo da �exão, simétrica ou não, apresentando a determinação do momento de inércia em relação aos eixos
centroides e não centroides, fazendo uso do teorema dos eixos paralelos ou teorema de Steiner.
Aula 5: Forças em vigas
Nesta aula, iniciaremos o estudo de esforços internos em vigas — esforço normal, esforço cortante e momento �etor —, fazendo
distinção entre cargas concentradas e cargas distribuídas. Ademais, veremos uma metodologia para se trocar uma carga
distribuída pela concentrada equivalente, a convenção de sinais para os esforços internos e a metodologia para a resolução de
problemas em vigas.
Aula 6: Forças em vigas – diagramas de esforços internos
Nesta aula, estudaremos os diagramas dos esforços internos em vigas (esforço normal, esforço cortante e momento �etor) e as
metodologias para a construção dos diagramas dos esforços normais (DEN), esforços cortantes (DEC) e momentos �etores
(DMF).
Ademais, veremos a relação matemática que envolve a expressão do esforço cortante e do momento �etor, além das
propriedades geométricas entre os DEC e os DMF.
Aula 7: Tensões normal e cisalhante
Nesta aula, iniciaremos o estudo das tensões em um corpo rígido, apresentando os conceitos de tensão, tensão média normal e
tensão média cisalhante. Estudaremos também a importância do Fator de Segurança (FS) na Engenharia e os motivos de sua
utilização.
Além disso, analisaremos as relações matemáticas do FS e a contextualização de dimensionamento de pequenos projetos, a
partir da utilização do FS.
Aula 8: Deformações normal e cisalhante
Nesta aula, continuaremos o estudo das tensões normais e/ou cisalhantes, contudo, sobre um viés da deformação sofrida por
um corpo elástico. Serão apresentadas as relações matemáticas para as deformações médias normal e cisalhante e
abordaremos, qualitativamente, a diferença entre as regiões elástica e plástica durante a deformação de um corpo.
A última parte da aula será dedicada a quanti�car a região elástica do grá�co tensão versus deformação, fazendo a apresentação
da lei de Hooke.
Aula 9: Estado de tensões
Nesta aula, abordaremos a ação de tensões normais e/ ou cisalhantes sob uma ótica, estudando o estado genérico denominado
estado geral de tensões de um ponto do corpo.
Após a identi�cação desse estado genérico, estudaremos uma simpli�cação: o estado plano de tensões, onde avaliaremos várias
possibilidades de posicionamento do elemento in�nitesimal de estudo. Assim, será possível deduzir várias relações matemáticas
que auxiliam na mudança de um estado plano de tensão para outro, rotacionado de um determinado ângulo.
Na parte �nal da aula, analisaremos o conceito de tensões principais não apenas qualitativamente, mas também determinando
seus valores.
Aula 10: Estado de tensões - continuação
Nesta aula, daremos continuidade ao estudo do estado plano de tensões avaliando as possibilidades de posicionamento do
elemento in�nitesimal de estudo, a �m de identi�car a condição de cisalhamento máximo.
Serão apresentadas as relações matemáticas que permitem a determinação da posição angular na condição de cisalhamento
máximo e o valor correspondente da tensão.
Na parte �nal, analisaremos um método grá�co que auxilia na determinação dos valores das tensões principais e de cisalhamento
máximo, além da posição angular. O círculo de Mohr.