Prof. Dr. Ronaldo Rodrigues Pelá - ief.ita.brrrpela/downloads/fis14/FIS14-2013-aula03.pdf ·...
Transcript of Prof. Dr. Ronaldo Rodrigues Pelá - ief.ita.brrrpela/downloads/fis14/FIS14-2013-aula03.pdf ·...
Mecânica I (FIS-14)
Prof. Dr. Ronaldo Rodrigues PeláSala 2602A-1Ramal [email protected]
www.ief.ita.br/~rrpela
Estática
● Exemplo: Substitua o sistema de forças e momentos que agem sobre a viga por uma força resultante equivalente e encontre onde a linha de ação desta força intercepta a viga (medindo a distância a partir do ponto O)
Estática
● Solução:– Achar a força resultante
● FRx = 4,80 kN● FRy = 2,40 kN● FR = 5,37 kN e θ = 26,6O
– Igualar o momento da força FR ao momento resultante
● 2,40d = -4*(1,5) - 15 - (8)(3/5)(0,5) + (8)(4/5)(4,5)● d = 2,25 m
Estática
● Condições de equilíbrio do corpo rígido– Força resultante nula
– Momento resultante nulo
● Para o equilíbrio estático o momento pode ser calculado em relação a qualquer ponto– Invariância da condição de
equilíbrio
Estática
● Vamos estudar as condições de equilíbrio de um corpo rígido apoiado em diversos tipos de apoio– Antes, vamos ver estudar 2 particularidades de
forças● Forças distribuídas● Centro de gravidade
Estática
● Exemplo: atualmente cerca de 85 % de todos os danos sofridos pelo pescoço são causados por acidentes de carro em que a colisão é traseira. Para aliviar este problema, um automóvel foi projetado para exercer uma pressão adicional no crânio. Durante um ensaio, verificou-se que a distribuição de carga é parabólica, como mostrado na Figura. Determine a força equivalente e sua medida a partir do ponto A.
Estática
● Corpos rígidos: têm carregamentos externos, mas geralmente estão presos a alguns apoios
● Modelos idealizados para os apoios– Quando um engenheiro analisa as forças que
agem num determinado objeto, ele considera um modelo idealizado que fornece resultados o mais próximos possível da realidade para estar seguro de que os resultados são de fato confiáveis
– Exemplo: modelo de uma viga apoiada
Estática
● Reações de apoio: regra geral– Se um apoio impede a translação
numa certa direção, então uma força é desenvolvida no corpo nesta direção
– Se a rotação é impedida, então um momento de binário é exercido sobre o corpo
Estática
● Exemplo: Determine as reações de apoio sobre o membro da Figura seguinte. O colar em A é fixo no membro e pode deslizar livremente ao longo da barra vertical
Estática
● Do equilíbrio de forças, temos:– A = 0 N
– NB = 900 N
● Usando equilíbrio de momento em relação ao ponto B: MA - 500 + 900 (2,207106) = 0– MA = - 1,49 kN.m
● O sinal negativo indica que o sentido real de MA é o oposto daquele que foi assumido
Estática
● Equilíbrio em 3 dimensões– Reações de apoio mais complicadas
– Uma força é desenvolvida por um apoio que limite a translação de seu membro conectado
– Um momento é desenvolvido quando a rotação do membro conectado é impedida
Estática
● Exemplo: a barra é usada para sustentar o vaso de 375 N. Determine intensidade da tração nos cabos AB e AC.
Estática
● Exemplo (desafio): a alavanca ABC é sustentada em por um pino em A e conectada a uma ligação curta BD, como mostra a Figura. Se o peso dos membros é desprezado, determine a força do pino sobre a alavanca em A