Professor: Eng° Civil Diego Medeiros Weber.
MECÂNICA APLICADA À ENGENHARIA
A Estática se refere aos corpos em repouso e
estuda as forças em equilíbrio, independentemente
do movimento por elas produzido. Na Estática, os
corpos analisados são considerados rígidos,
consequentemente,
os
resultados
obtidos
independem das propriedades do material.
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Definimos força como toda ação capaz de
modificar o equilíbrio de um corpo sobre a qual ela
é aplicada.
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É uma grandeza vetorial e, como tal, possui
características peculiares de uma grandeza vetorial:
Módulo: é a intensidade da força aplicada;
Direção: é a reta ao longo da qual a força atua;
Sentido: é dizer para que lado da direção em questão a
força está aplicada.
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A intensidade de uma força é expressa em Newton
(N) no Sistema Internacional de Unidades (SI).
A direção de uma força é definida por sua linha de
ação, ou seja, é a reta ao longo da qual a força atua,
sendo caracterizada pelo ângulo que forma com algum
eixo fixo, como indicado na abaixo.
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Ponto material é uma pequena porção de
matéria que pode ser considerada como se ocupasse
um ponto no espaço.
Quando a resultante de todas as forças que
atuam sobre um ponto material é nula, este ponto está
em equilíbrio. Este princípio é consequência da
primeira lei de Newton: “se a força resultante que atua
sobre um ponto material é zero, este ponto permanece
em repouso (se estava originalmente em repouso) ou
move-se ao longo de uma reta com velocidade
constante (se originalmente estava em movimento)”.
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Para exprimir algebricamente as condições de equilíbrio
de um ponto material, escreve-se:
ΣF = R = 0
onde:
F = Força;
R = Resultante das forças.
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No espaço:
No plano:
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• Composição de forças:
• Decomposição de forças:
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1 - Verificar se o ponto A está em equilíbrio.
(Desconsiderar casas decimais)
Resposta: Sim.
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2 - Verificar se o ponto A está em equilíbrio.
(Desconsiderar casas decimais)
Resposta: Sim.
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3 - Determinar o valor da força F para que o ponto fique em
equilíbrio. (Considerar uma casa decimal)
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4 - Determinar o valor da força F para que o ponto fique em
equilíbrio. (Considerar duas casas decimais)
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5 - Determinar o valor da força F para que o ponto fique em
equilíbrio. (Considerar duas casas decimais)
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6 - Determinar o valor da força F para que o ponto fique em
equilíbrio. (Considerar duas casas decimais)
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7 - Determinar o valor da força F para que o ponto fique em
equilíbrio. (Considerar duas casas decimais)
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8 - Determinar a força F e o ângulo α.
(Considerar duas casas decimais).
Resposta:
F = 2,88 KN;
α = 75,1°
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9 - Um caso particular da terceira lei de Newton é a lei da gravitação que trata da
atração da Terra sobre um ponto material localizado em sua superfície. A força de
atração exercida pela Terra sobre o ponto material é definida como o seu peso (P).
A intensidade do peso P de um ponto material de massa m é expresso como.
P = m⋅ g, onde g=9,81 m/s2 é a aceleração da gravidade.
Determinar as forças nos cabos AB e AC. (Considerar duas casas decimais).
Resposta:
Fab = 645N;
Fac = 479N.
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10 - Determinar as forças nas barras.
(Considerar duas casas decimais)
Resposta:
Ta = 711 N;
Tb = 378 N.
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