ATIVIDADE DE SALA

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE DO ESTADO DO PARÁ 
BACHARELADO EM ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITÁRIA 
 
 
 
 
DANIEL MONTEIRO 
 
 
 
 
 
 
ATIVIDADE DO MATERIAL DE APOIO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CASTANHAL 
2023 
 
 
DANIEL MONTEIRO 
 
 
 
 
 
 
 
 
ATIVIDADE DO MATERIAL DE APOIO 
 
 
 
 
Trabalho apresentado a disciplina 
resistência dos matérias, do curso de 
Engenharia Ambiental E Sanitária da 
UNIVERSIDADE DO ESTADO DO PARÁ 
– como requisito parcial para aprovação 
na disciplina, sob a orientação do prof.º 
Elzelis Muller da Silva. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CASTANHAL 
2023
 
 
AGRADECIMENTOS 
 
A Deus pelo dom da vida, pela ajuda e proteção, pela Sua força e presença 
constante, e por me guiar à conclusão de mais uma preciosa etapa de minha vida. 
 
 
 
 
 
 
ATIVIDADE 
 
 
1- O estudo da Mecânica é, tradicionalmente, dividido em duas partes: a 
Mecânica dos Fluidos e a Mecânica dos Sólidos (ou Mecânica dos Corpos 
Sólidos). Que classificação recebe a Mecânica dos Corpos Sólidos para efeito 
de estudos? 
RESOLUÇÃO: 
Para efeito de estudo, Mecânica dos Corpos Rígidos (também conhecida por 
Mecânica Teórica, Mecânica Geral, Mecânica Tecnica ou Mecânica Racional) e 
Mecânica dos Corpos Deformáveis. 
 
2- Que considerações são admitidas no estudo da Mecânica dos Corpos 
Rígidos? 
RESOLUÇÃO: 
admite-se que os corpos, quando solicitados, não se deformam. Sob este 
aspecto da Mecânica dos Sólidos estuda-se o comportamento estático, cinemático e 
dinâmico dos corpos supondo-se que os mesmos não se deformam e os 
deslocamentos admitidos são exclusivamente, os chamados deslocamentos de 
corpo rígido. Isto é, deslocamentos (translações e rotações) do corpo como um todo. 
 
3- Que considerações são admitidas no estudo da Mecânica dos Corpos 
Deformáveis? 
RESOLUÇÃO: 
admite-se que os corpos, quando solicitados, sofrem deformações, isto é, tem 
alterada a sua forma na verdade, todos os corpos, quando submetidos a ações, 
apresentam alterações de firma. Na maioria das aplicações em Engenharia, estas 
deformações são muito pequenas, por vezes até imperceptíveis, porém sempre 
existem 
 
4- Sobre que aspectos a Mecânica dos Corpos Deformáveis é estudada? Qual 
a propriedade. que define esses aspectos? 
RESOLUÇÃO: 
sob dois aspectos: o da Elasticidade co da Plasticidade. A Elasticidade é a 
propriedade que o corpo tem de retornar à sua forma original após cessadas as 
ações que o deformaram. A Plasticidade é a propriedade que o corpo tem de admitir 
deformações residuais ou permanentes mesmo que se anulem as ações que o 
deformaram. Em geral, todo corpo ou material pode ter um comportamento elástico 
ou um comportamento plástico (inelástico), dependendo em síntese, da intensidade 
das ações que lhe são transmitidas. Nunca se diz que um corpo ou um material é 
elástico ou plástico e sim que ele está em regime elástico ou em regime plástico 
 
5- Quais as Teorias Matemáticas Básicas da Mecânica dos Corpos 
Deformáveis? 
RESOLUÇÃO: 
a Mecânica dos Corpos Deformáveis possui duas teorias matemáticas 
básicas: a Teoria da Elasticidade e a Teoria da Plasticidade. 
 
6- Conceitue "Resistência dos Materiais" em relação a Mecânica Geral, 
resistência interna, deformações e cargas externas. Por que a Resistência dos 
Materiais é considerada uma ciência semi-empirica? 
RESOLUÇÃO: 
A Resistência dos Materiais é uma área da Mecânica Geral que estuda o 
comportamento dos materiais quando submetidos a cargas externas, analisando a 
resistência interna dos materiais e as deformações resultantes. 
 
A Resistência dos Materiais estuda a relação entre as cargas externas e as forças 
internas que são geradas nos materiais, considerando que essas forças internas 
devem ser suficientes para resistir às cargas externas sem que ocorra a falha da 
estrutura ou do material. A análise da resistência dos materiais inclui o estudo de 
conceitos como tensão, deformação, cisalhamento, flexão, torção, entre outros. 
 
A resistência interna de um material é sua capacidade de resistir a deformações e 
rupturas quando submetido a cargas externas. Essa resistência interna é 
influenciada pelas propriedades mecânicas do material, como a resistência à tração, 
à compressão e ao cisalhamento, a ductilidade, a tenacidade, entre outras. 
 
As deformações referem-se às mudanças na forma e no tamanho de um material 
quando submetido a cargas externas. Essas deformações podem ser elásticas, 
quando o material retorna à sua forma original após a remoção das cargas, ou 
plásticas, quando o material sofre deformações permanentes. 
 
As cargas externas são as forças que atuam sobre a estrutura ou o material, como o 
peso próprio, as cargas de vento, as cargas de tráfego, entre outras. Essas cargas 
externas devem ser levadas em consideração no dimensionamento de uma 
estrutura, para garantir que a resistência do material seja suficiente para suportá-las 
sem que ocorra a falha ou a ruptura da estrutura. 
 
A Resistência dos Materiais é considerada uma ciência semi-empírica porque 
combina conceitos teóricos com experimentos empíricos para desenvolver modelos 
matemáticos que descrevem o comportamento dos materiais sob cargas externas. 
Esses modelos são baseados em equações que descrevem as propriedades 
mecânicas dos materiais, mas também são ajustados com base em resultados de 
experimentos em laboratório e na prática da engenharia. 
 
7- Defina e classifique (definindo) Peça Estrutural 
RESOLUÇÃO: 
Uma peça estrutural é um elemento que faz parte da estrutura de um edifício, 
ponte, torre ou outra estrutura. Sua função é transferir as cargas ou pesos da 
estrutura para o solo ou outras partes da estrutura. As peças estruturais podem ser 
feitas de diferentes materiais, como concreto armado, aço, madeira, entre outros, e 
podem ter diferentes formas e tamanhos, dependendo da aplicação e das cargas 
envolvidas. As peças estruturais podem ser classificadas de acordo com sua função 
e posição na estrutura, por exemplo: 
- Vigas: são peças horizontais que suportam as cargas verticais e as transferem 
para as colunas ou paredes; 
- Colunas: são peças verticais que suportam as cargas verticais e as transferem para 
as fundações; 
- Pilares: são colunas mais robustas e com maior capacidade de suporte de cargas; 
- Lajes: são peças horizontais que formam o piso ou o teto da estrutura; 
 - Fundações: são peças que suportam as cargas da estrutura e as transferem para 
o solo. 
A escolha e o dimensionamento adequado das peças estruturais são fundamentais 
para garantir a estabilidade, a segurança e a durabilidade da estrutura como um 
todo. 
 
8- Defina o que é Estrutura, de acordo com o princípio da Resistência dos 
Materiais. 
RESOLUÇÃO: 
De acordo com o princípio da Resistência dos Materiais, uma estrutura é um 
conjunto de elementos que trabalham em conjunto para suportar e transmitir cargas 
e deformações. Esses elementos podem ser barras, vigas, lajes, pilares, entre 
outros, e podem ser fabricados a partir de diferentes materiais, como aço, concreto, 
madeira, entre outros. 
 
Uma estrutura é projetada de forma a resistir às cargas às quais está sujeita, como 
peso-próprio, cargas de vento, cargas de tráfego, entre outras, sem sofrer 
deformações excessivas ou entrar em colapso. Para isso, são consideradas as 
propriedades mecânicas dos materiais utilizados e a geometria da estrutura, de 
forma a garantir que as tensões e deformações estejam dentro dos limites aceitáveis 
para a segurança e a funcionalidade da estrutura. 
 
Em suma, uma estrutura é um sistema resistente e estável que é projetado para 
suportar e transmitir cargas e deformações, com o objetivo de garantir a segurança e 
a funcionalidade de uma edificação ou obra de engenharia. 
9- Classifique todos os esforços presentes em uma estrutura. 
RESOLUÇÃO: 
Existem basicamente seis tipos de esforços que podemestar presentes em uma 
estrutura: 
 
1- Esforços de compressão: são esforços que tendem a comprimir a estrutura, como 
o peso próprio da estrutura ou cargas aplicadas que atuam na direção vertical. 
 
2- Esforços de tração: são esforços que tendem a esticar a estrutura, como os 
esforços gerados por cabos de aço ou elementos tracionados. 
 
3- Esforços de flexão: são esforços que tendem a curvar a estrutura, como os 
gerados por cargas aplicadas que não atuam diretamente na direção vertical, mas 
em ângulo em relação ao eixo da estrutura. 
 
4- Esforços de cisalhamento: são esforços que tendem a cortar a estrutura, como os 
gerados por forças cortantes em vigas ou lajes. 
 
5- Esforços de torção: são esforços que tendem a torcer a estrutura, como os 
gerados por cargas aplicadas em superfícies inclinadas ou em desalinhamento com 
o eixo da estrutura. 
 
6- Esforços combinados: são esforços que atuam de forma combinada, como a 
combinação de esforços de compressão e flexão em uma coluna inclinada ou a 
combinação de esforços de flexão e torção em um eixo de transmissão de torque. 
 
O conhecimento dos esforços presentes na estrutura é essencial para o 
dimensionamento adequado das peças estruturais e para garantir a estabilidade e a 
segurança da estrutura como um todo. 
 
10- Qual a definição de Peso-Próprio? Qual a definição de Estado de Equilíbrio 
Elástico? 
RESOLUÇÃO: 
- Peso-próprio: o peso-próprio é a força que atua sobre uma estrutura devido à 
gravidade terrestre. É o peso dos materiais que compõem a própria estrutura, 
incluindo as peças estruturais, as lajes, as paredes, os revestimentos, entre outros. 
O peso-próprio é uma carga permanente e constante que deve ser levada em 
consideração no dimensionamento da estrutura. 
 
- Estado de equilíbrio elástico: o estado de equilíbrio elástico é uma condição em 
que a estrutura está submetida a um conjunto de esforços e deformações que 
permitem que ela se mantenha estável sem sofrer danos ou rupturas. Isso significa 
que a estrutura está em equilíbrio, com todas as forças e momentos que atuam 
sobre ela se equilibrando, e que as deformações que ocorrem na estrutura são 
reversíveis, ou seja, a estrutura volta à sua forma original quando as cargas são 
removidas. O estado de equilíbrio elástico é um estado ideal que é buscado no 
dimensionamento das estruturas, uma vez que as deformações permanentes ou a 
ruptura indicam que a estrutura está em um estado de desequilíbrio e, portanto, em 
risco de colapso. 
 
11- Defina material metálico dúctil e material metálico frágil. 
RESOLUÇÃO: 
 
Os materiais metálicos são compostos por elementos químicos metálicos e são 
amplamente utilizados em aplicações estruturais, mecânicas e elétricas. Eles podem 
ser classificados em dois tipos principais: materiais metálicos dúcteis e materiais 
metálicos frágeis. 
 
- Material metálico dúctil: um material metálico dúctil é aquele que tem a capacidade 
de se deformar plasticamente quando submetido a cargas de tração ou compressão. 
Isso significa que, quando submetido a um esforço, o material se deforma sem se 
romper, mudando de forma permanentemente. Os materiais dúcteis geralmente têm 
uma estrutura cristalina que permite a movimentação dos átomos em sua rede 
cristalina sem que ocorra a ruptura das ligações químicas. Exemplos de materiais 
metálicos dúcteis são o cobre, o alumínio, o aço carbono e o titânio. 
 
- Material metálico frágil: um material metálico frágil é aquele que tem uma 
capacidade limitada de deformação plástica quando submetido a cargas de tração 
ou compressão. Quando submetido a um esforço, o material se deforma 
elasticamente até um certo ponto, mas em seguida, ocorre uma fratura brusca, sem 
aviso prévio. Os materiais frágeis geralmente têm uma estrutura cristalina que não 
permite a movimentação dos átomos em sua rede cristalina sem que ocorra a 
ruptura das ligações químicas. Exemplos de materiais metálicos frágeis são o ferro 
fundido, o vidro e certos tipos de ligas metálicas.