B) Use a regra de 1 3 de Simpson simples e estime a deflexão máxima da viga, em cm -stamped

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MAPA - MAT - CÁLCULO NUMÉRICO - 54_2025
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Engenheiros civis precisam constantemente prever como as estruturas, como vigas de
pontes, se comportarão sob o peso de veículos e de seu próprio material. Uma das
principais preocupações é a deflexão, ou seja, o quanto uma viga "verga" ou se curva para
baixo quando submetida a uma carga.
Calcular a deflexão exata pode envolver a resolução de equações diferenciais complexas.
No entanto, em muitos cenários práticos, os engenheiros podem não ter uma função
contínua para a carga ou para as propriedades da viga. Em vez disso, eles podem ter uma
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série de medições ou pontos de dados. É aqui que o cálculo numérico se torna uma
ferramenta indispensável.
A relação fundamental em engenharia de estruturas diz que a deflexão y(x) de uma viga em
qualquer ponto x pode ser encontrada integrando-se a função da inclinação (ou pendente)
θ(x) ao longo do comprimento da viga. Matematicamente, isso é expresso como:
​ O objetivo é encontrar a deflexão máxima, que ocorre no meio da viga. Agora, vamos ao
problema.
Problema: considere uma viga de 10 metros de comprimento, apoiada em ambas as
extremidades. Não é conhecida a equação exata para a inclinação θ(x), mas uma equipe de
campo mediu a inclinação em intervalos regulares ao longo da viga. Você precisa calcular a
deflexão no centro da viga (em x = 5 metros). As medições da inclinação θ(x) (em radianos)
foram coletadas a cada 2,5 metros. Os dados estão na tabela a seguir:
Tabela – Medidas de inclinações de uma viga.*
* Observação: a inclinação é positiva na primeira metade (a viga está "descendo"), zero no
meio (o ponto mais baixo) e negativa na segunda metade (a viga está "subindo" de volta).
Considere que você tenha sido contratado por um engenheiro civil para efetuar o cálculo da
deflexão máxima, que ocorre no meio da viga, y(5). Com base nessas informações, resolva
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os itens a seguir:
A) Use a regra dos trapézios composta e estime a deflexão máxima da viga, em cm.
B) Use a regra de 1/3 de Simpson simples e estime a deflexão máxima da viga, em cm.
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