AV1- Fundamentos da Mecãnica dos sólidos e de Resistência dos Materiais

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<p>ATIVIDADE CONTEXTUALIZADA - AV1</p><p>Discente: Luis Gustavo Mossin</p><p>Matricula: 04119955</p><p>Curso: Engenharia Elétrica</p><p>Boa Vista-Roraima</p><p>Novembro de 2023</p><p>ATIVIDADE CONTEXTUALIZADA</p><p>Fundamentos da Mecânica dos Sólidos e de Resistência dos Materiais</p><p>Objetivo proposto.</p><p>Estamos findando a nossa disciplina e com isso, iremos realizar nossa AV1, a</p><p>atividade contextualizada.</p><p>Pois bem, aprendemos conceitos importantes e por isso, vamos aplicar esses</p><p>conceitos aprendidos durante a nossa disciplina.</p><p>Os Fundamentos de Mecânica dos Sólidos e de Resistência dos Materiais são</p><p>importantes técnicas utilizadas dentro das engenharias e ciências exatas para</p><p>compreensão do comportamento dos materiais e seus comportamentos como</p><p>corpos sólidos. Desta forma considere uma viga biapoiada de comprimento 6m</p><p>com carregamento distribuído uniforme de 10 kN/m, faça o esboço de seu</p><p>desenho e responda as seguintes questões:</p><p>1. Demonstre os gráficos de esforço cortante e momento fletor.</p><p>2. Explique e conceitue o que representa o esforço cortante e o momento fletor</p><p>e qual a importância da compreensão e análise desses esforços para análise</p><p>das estruturas.</p><p>Abaixo segue a resolução das questões solicitadas.</p><p>‘’Considere uma Viga bi apoiada de comprimento de 6m com carregamento</p><p>distribuído uniforme de 10 KN/m’’</p><p>• Os gráficos de esforço cortante e momento fletor.</p><p>Os gráficos de esforço cortante e momento fletor são ferramentas utilizadas na</p><p>análise de vigas e outros elementos estruturais, permitindo visualizar as</p><p>variações dessas forças ao longo do comprimento da viga. Esses gráficos são</p><p>gerados a partir dos cálculos de esforço cortante e momento fletor em</p><p>diferentes seções transversais da viga. O gráfico de esforço cortante é</p><p>representado por uma linha reta que indica a variação do esforço cortante ao</p><p>longo do comprimento da viga. Na maioria dos casos, a linha reta começa no</p><p>valor zero na extremidade da viga e aumenta ou diminui de forma linear até o</p><p>ponto de carga, onde ocorre uma mudança brusca na direção da linha. A partir</p><p>desse ponto, a linha continua de forma linear até o final da viga.</p><p>Já o gráfico de momento fletor é representado por uma curva que indica a</p><p>variação do momento fletor ao longo do comprimento da viga. Na maioria dos</p><p>casos, a curva começa no valor zero na extremidade da viga e aumenta ou</p><p>diminui de forma não linear até o ponto de carga, onde ocorre uma mudança</p><p>brusca na inclinação da curva. A partir desse ponto, a curva continua de forma</p><p>não linear até o final da viga. Esses gráficos são muito úteis para a análise de</p><p>vigas, pois permitem visualizar as áreas de máxima e mínima tensão e,</p><p>portanto, identificar os pontos críticos da viga. A partir dessas informações, é</p><p>possível projetar elementos estruturais com o tamanho e forma adequados</p><p>para suportar as cargas e esforços a que estarão submetidos.</p><p>• A seguir segue o diagrama acompanhado com os</p><p>seguintes cálculos.</p><p>É necessário calcular as relações de apoio (Ra e Rb) para que possamos</p><p>avançar para os diagramas.</p><p>Σ Fy = 0 Ra + Rb – 10 > [Ra + Rb = 10]</p><p>Rb = 5 KN/m</p><p>Σ Ma = 0> -10 . 3 + Rb . 6 > 6 Rb = 30</p><p>Ra = 5 KN/m</p><p>• Diagrama de esforço cortante.</p><p>Um diagrama de esforço cortante é um gráfico que mostra como o esforço</p><p>cortante em uma viga varia ao longo do seu comprimento. O esforço cortante é</p><p>uma força que age perpendicularmente à viga, cortando-a em uma seção</p><p>transversal.</p><p>• Diagrama do momento fletor.</p><p>Um diagrama de momento fletor é um gráfico que mostra como o momento</p><p>fletor em uma viga varia ao longo do seu comprimento. O momento fletor é</p><p>uma força que age tangencialmente a viga, causando a sua deformação em</p><p>relação ao eixo transversal.</p><p>Na imagem acima, a linha em forma de parábola representa o valor da carga</p><p>atuante sobre a viga, enquanto a linha sólida representa o valor do momento</p><p>fletor ao longo do comprimento da viga. Os pontos A, B correspondem aos</p><p>pontos críticos onde o momento fletor muda de sentido.</p><p>• Conceitue o que representa o esforço cortante e o momento fletor,</p><p>O momento fletor, por sua vez, é uma força que age tangencialmente à viga,</p><p>causando a sua deformação em relação ao eixo transversal. Esse momento é</p><p>responsável por provocar a curvatura ou a ruptura da viga, e pode ser</p><p>calculado como a integral da distribuição de carga ao quadrado ao longo do</p><p>comprimento da viga. Em outras palavras, o momento fletor é a força que</p><p>resulta da soma vetorial de todas as forças atuantes que geram momentos em</p><p>torno do eixo longitudinal da viga. é também um esforço ao qual tende a</p><p>"curvar" uma viga, por exemplo. Em uma mesa qualquer, em repouso quando</p><p>se é colocado um peso no centro de proporções relevantes tende a” forçar”</p><p>uma rotação e, portanto, uma curvatura no centro (como uma régua curvada),</p><p>este momento provoca esforços de tração nas fibras externas e compressão</p><p>nas internas.</p><p>Esforço cortante é uma força que age perpendicularmente à viga, cortando-a</p><p>em uma seção transversal. Esse esforço é responsável por provocar o corte ou</p><p>a fissuração da viga, e pode ser calculado como a integral da distribuição de</p><p>carga ao longo do comprimento da viga. Em outras palavras, o esforço cortante</p><p>é a força que resulta da soma vetorial de todas as forças atuantes que agem</p><p>perpendicularmente ao eixo longitudinal da viga. é também um esforço que</p><p>tende a “cisalhar” o objeto, quando se é colocado um esforço e a tendencia é</p><p>partir sem rotação e/ou curvatura (momento fletor), se dá o nome de esforço</p><p>cortante. Se caracteriza positivo quando, entrando com as forças à esquerda</p><p>de uma seção transversal, a resultante das forças na direção transversal for no</p><p>sentido para cima.</p><p>Ambos esforços são fundamentais para o dimensionamento e análise de</p><p>estruturas, pois fornecem informações sobre a capacidade de carga e</p><p>resistência do elemento estrutural.</p><p>• Á importância da compreensão e análise desses esforços para</p><p>análise das estruturas.</p><p>A importância desses esforços é extremamente fundamental para que o projeto</p><p>tenha estabilidade. Onde é feita a previsão do comportamento estrutural que</p><p>consiste em observar a estrutura diante as ações que são submetidas. Na</p><p>análise estrutural são utilizadas todas as teorias físicas e matemáticas</p><p>resultantes da formalização da Engenharia Estrutural, para o cálculo dos</p><p>deslocamentos e os esforços solicitantes nos elementos estruturais (pilares,</p><p>vigas e lajes). A compreensão e análise do esforço cortante e do momento</p><p>fletor são fundamentais para a análise das estruturas, pois permitem</p><p>determinar a capacidade de carga e a resistência dos elementos estruturais. A</p><p>análise dos esforços cortantes e dos momentos fletores é importante porque</p><p>essas forças podem causar deformações excessivas ou até mesmo a ruptura</p><p>dos elementos estruturais se não forem adequadamente dimensionados. A</p><p>compreensão desses esforços permite que os engenheiros dimensionem as</p><p>vigas, pilares e outros elementos estruturais de forma a suportar as cargas e</p><p>esforços a que estarão submetidos durante sua vida útil. A partir da análise do</p><p>esforço cortante e do momento fletor, é possível identificar os pontos de</p><p>máximo e mínimo esforço em uma estrutura, o que pode ser útil para otimizar o</p><p>dimensionamento e reduzir custos de materiais. Além disso, a análise dessas</p><p>forças pode ser utilizada para verificar a segurança de uma estrutura já</p><p>existente e para avaliar o desempenho de um projeto de estruturação antes de</p><p>sua execução. Portanto, a compreensão e análise do esforço cortante e do</p><p>momento fletor são essenciais para garantir a segurança, eficiência e</p><p>confiabilidade das estruturas construídas, e são fundamentais para a prática da</p><p>engenharia estrutural.</p><p>• Considerações finais</p><p>Através de pesquisas feitas na Internet, em sites e artigos com matérias</p><p>relacionadas ao tema Fundamentos de Mecânica dos sólidos e de Resistencia</p><p>dos Materiais, foi desenvolvido o trabalho prescrito acima. Com ele, podemos</p><p>afirmar que essa disciplina, além de ser essencial ela contribui muito para o</p><p>conhecimento, pois mostra que está presente em quase tudo em nosso</p><p>cotidiano. Os fundamentos de Mecânica dos Sólidos e de Resistência dos</p><p>Materiais são essenciais para a compreensão e análise das estruturas, bem</p><p>como para o dimensionamento de elementos estruturais. A Mecânica dos</p><p>Sólidos fornece as bases teóricas para a compreensão do comportamento dos</p><p>sólidos quando submetidos a forças, cargas e deformações, permitindo a</p><p>análise e projeto de estruturas em diversas áreas da engenharia. A partir dos</p><p>princípios da Mecânica dos Sólidos, é possível calcular esforços, deformações</p><p>e tensões em vigas, colunas, placas e outras estruturas.</p><p>A Resistência dos Materiais, por sua vez, é uma disciplina que estuda o</p><p>comportamento mecânico dos materiais, levando em consideração suas</p><p>propriedades físicas e químicas, tais como a resistência, elasticidade,</p><p>ductilidade e tenacidade. Com base na Resistência dos Materiais, é possível</p><p>calcular a capacidade de carga e a resistência dos materiais utilizados na</p><p>construção de estruturas, permitindo o dimensionamento adequado de</p><p>elementos estruturais. A compreensão e aplicação desses fundamentos são</p><p>essenciais para garantir a segurança e eficiência das estruturas construídas, e</p><p>são fundamentais para a prática da engenharia estrutural. Portanto, é</p><p>importante que os profissionais da área tenham um sólido conhecimento em</p><p>Mecânica dos Sólidos e Resistência dos Materiais, a fim de projetar e construir</p><p>estruturas seguras e confiáveis.</p><p>Referências.</p><p>Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre. Associação Brasileira de Engenharia e Ciências</p><p>Mecânicas. https://pt.wikipedia.org/wiki/Resist%C3%AAncia_dos_materiais , acessado em</p><p>01-11-2023.</p><p>Home » Física & Química » Resistência dos materiais: o que é, tipos e Lei de Hooke,</p><p>25 de maio de 2023Júlia Alves Atualizado em 25 de maio de 2023.</p><p>https://conhecimentocientifico.r7.com/resistencia-dos-materiais/ , acessado em 02-11-</p><p>2023.</p><p>Apostila mecânica dos sólidos 26 de Aug de 2013•4 ,</p><p>https://pt.slideshare.net/KatharinnedeOliveira/apostila-resmat-ix</p><p>Acessado em 02-11-2023</p><p>Jaime Villate- villate.org › dinamica › mecanica_vetoria</p><p>https://villate.org/dinamica/mecanica_vetorial.html , acessado em 04-11-2023</p><p>INTRODUÇÃO À ANÁLISE DE ESTRUTURAS Luiz Fernando Martha, https://www.tecgraf.puc-</p><p>rio.br/ftp_pub/lfm/civ1112-aula01.pdf , acessado em 08-11-2023.</p><p>MECÂNICA DOS SÓLIDOS - PET Mecânica UFC,</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=O36_fOpNsf4 , Acessado em 08-11-2023.</p><p>http://www.abcm.org.br/</p><p>http://www.abcm.org.br/</p><p>https://pt.wikipedia.org/wiki/Resist%C3%AAncia_dos_materiais</p><p>https://conhecimentocientifico.r7.com/</p><p>https://conhecimentocientifico.r7.com/fisicaequimica/</p><p>https://conhecimentocientifico.r7.com/resistencia-dos-materiais/</p><p>https://conhecimentocientifico.r7.com/author/juliaalves/</p><p>https://conhecimentocientifico.r7.com/resistencia-dos-materiais/</p><p>https://pt.slideshare.net/KatharinnedeOliveira/apostila-resmat-ix</p><p>https://villate.org/dinamica/mecanica_vetorial.html</p><p>https://www.tecgraf.puc-rio.br/ftp_pub/lfm/civ1112-aula01.pdf</p><p>https://www.tecgraf.puc-rio.br/ftp_pub/lfm/civ1112-aula01.pdf</p><p>https://www.youtube.com/@PETMecanicaUFC</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=O36_fOpNsf4</p>