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ESTÁTICA E MECÂNICA DOS SÓLIDOS 1 - Coggle Diagram
ESTÁTICA E MECÂNICA
DOS SÓLIDOS 1
PRÉ-REQUISITOS
Trigonometria básica
Lembre-se que a soma dos ângulos internos dos triângulos deve dar 180°
CONCEITOS FUNDAMENTAIS
Espaço
Comprimento
Partícula ou Ponto material
Corpo extenso
Grandezas Escalares
Tempo
Volume
Massa
Grandezas Vetoriais
Força
Momento
Unidades
Tabela 1
Tabela 2
ESTÁTICA PARA PARTÍCULAS
Estática em uma dimensão
Figura 6 - Partículas e a dimensão onde elas podem se mover.
Figura 7 - Exemplo de aplicação
Figura 8 - Situações ocasionadas pelas forças
Figura 9 - Passo a passo gráfico para a solução do problema
Estática em duas dimensões
Figura 10 - Representação da mesma situação vista em ângulos
diferentes
Figura 11 - Esquema de movimentação em um plano
Figura 12 - Sistema equivalente de forças
Figura 13 - Sistema equivalente total das forças
Figura 14 - Esquema final do problema
ESTUDO DE CASO DETALHADO
A dica para fazer essa separação em partes mais simples é imaginar a partícula isolada e logo depois colocar todas as forças que atuam sobre ela com suas respectivas direções, sentidos e intensidades.
Terceira lei de Newton
Figura 15 - Exemplo de como fazer o diagrama de corpo livre para
um objeto em um sistema
Figura 16 - Primeiro estudo de caso
Figura 17 - Diagrama de corpo livre para o objeto
Figura 18 - Diagrama de corpo livre na argola
Figura 20 - Detalhamento de todas as ações e reações com os
valores
Figura 19 - Esquema final de forças
MOMENTO
Até agora trabalhamos com partículas em equilíbrio e vimos que é possível pegar um
sistema físico relativamente grande e discretizar ele em várias partículas
Figura 21 - Uma gangorra
Figura 22 - Representação de uma porta convencional com o eixo indicado e duas posições marcadas em x
M = F/G
VINCULAÇÕES
Conceitos bem específicos da estática e resistência dos materiais
As estruturas que conseguimos resolver apenas com as somatórias apresentadas são chamadas de estruturas isostáticas
Quando não conseguimos resolver apenas com as equações já mencionadas são chamadas de estruturas hiperestáticas
Chamamos de vinculações aquilo que restringe movimentos da estrutura, podendo restringir de 1 até 6 movimentos.
Tipos de vinculações
Apoio móvel
Apoio fixo
Engaste
REAÇÕES NAS VINCULAÇÕES
As vinculações são representações gráficas que substituem o desenho, por exemplo, de parafusos, pregos, solda entre outras condições de travamento.
Quando na estrutura faltar vinculações chamamos ela de hipostática.
A estrutura é chamada
de hiperestática, quando tem vinculação a mais do que o mínimo
Viga engastada apenas em um extremo.
Viga em balanço
Viga apoiada nos dois extremos
Viga bi apoiada
Cargas concentradas e distribuídas
TRELIÇAS
Saber sobre os esforços internos é fundamental para fazer o projeto da estrutura
Tração x Compressão
A tração tem sinal positivo e a compressão tem sinal negativo.
Figura 55 - Diagrama de corpo livre para cada nó da treliça
Figura 54 - Valores das reações de apoio
Figura 53 - Treliça e suas reações de apoio
Figura 58 - Esquema das reações nas barras à esquerda e resposta final do problema à direita.
Figura 57 - Final das reações nos nós
Figura 56 - Resumo das reações encontradas até agora
A primeira conclusão é que existem pares ação-reação
VIGAS ISOSTÁTICAS
Esforço Cortante
É aquele que tende a cortar a seção de uma estrutura qualquer
Momento Fletor
acontece quando existe a tendência do corpo apresentar uma curvatura quando submetido a um carregamento ortogonal ao eixo da peça estudada
A derivada do momento fletor em relação ao comprimento é igual ao esforço cortante
A derivada do esforço cortante em relação ao comprimento é igual ao carregamento
PÓRTICOS ISOSTÁTICOS
Para essa estrutura temos que fazer os diagramas de esforço normal, diagrama de esforço cortante e diagrama de momento fletor
TENSÃO X DEFORMAÇÃO
TENSÃO
As tensões, portanto, acontecem internamente à estrutura. As tensões podem ser de tração, compressão e cisalhamento
transformar esses esforços em tensões que atuam em um determinado ponto da nossa estrutura.
DEFORMAÇÃO
Todo corpo quando submetido há algum tipo de esforço muda suas características geométricas
Representação Gráfica
FLAMBAGEM
A flambagem é a perda de estabilidade de uma barra quando esta está sujeita a um esforço de compressão relativamente grande.
Materiais diferentes apresentam comportamentos diferentes, portanto outro fator influente no fenômeno é o Módulo de Elasticidade (E)
Momento de Inércia
Se tem momento, tem força vezes distância
Tensões de flexão em relação a dois eixos diferentes
FLEXÃO DE VIGAS
Quando temos o fenômeno da flexão, uma região da viga está comprimida e outra está tracionada
Tensões de cisalhamento
Fórmula do momento máximo para vigas apoiadas nas extremidades vale
Flexão Oblíqua
Se existir uma força de compressão ou tração a fórmula aumenta de uma parcela
Flecha ou deformação máxima em vigas
flecha máxima
TORÇÃO EM EIXO CIRCULAR
