As Ciências dos Materiais

Resistência dos Materiais aula 1

Objetivo- Conceitos fundamentais

1- Relembrando alguns conceitos: Mecânica – ramo das ciências físicas que trata do estado de repouso ou movimento de corpos sujeitos à ação das forças.

a- Mecânica dos corpos rígidos – essencial para o projeto e a análise de muitos tipos de membros estruturais, componentes mecânicos ou dispositivos elétricos encontrados na engenharia.

Estática – trata do equilíbrio dos corpos, ou seja, aqueles que estão em repouso ou em movimento.

Dinâmica – preocupa-se com o movimento acelerado dos corpos.

A estática é um caso especial da dinâmica em que a aceleração é zero; A estatica merece um tratamento diferenciado na apredizagem da engenharia, pois muitos objetos são projetados com a intenção de permanecerem em equilíbrio.

b- Força- em geral, é considerada como um “empurrão” ou um “puxão” exercido por um corpo sobre o outro. Caracterizada por sua intensidade, direção e ponto de aplicação. 

c- Partícula- uma partícula possui massa, mas sua dimensões podem ser desprezadas.

O tamanho da Terra é insignificante quando comparado as dimensões de sua órbita e, portanto ela pode ser modelada como uma partícula no estudo de seu movimento orbital.

Quando um corpo é idealizado como uma partícula, os princípios da mecânica reduzem-se a uma forma muito simplificada, ja que a geometria do corpo não estará envolvida na análise do problema. 

d- Corpo rígido- pode ser considerado a combinação de um grande número de partículas que permanecem a uma distância fixa umas das outras, tanto antes como depois da aplicação de uma carga.

A forma não muda e não precisamos considerar o tipo do material.

e- A Mecânica para engenharia é formulada com base nas três leis de Newton;

• Primeira lei- Uma partícula originalmente em repouso ou movendo-se em linha reta, com velocidade constante, tende a permanecer nesse estado, desde que não seja submetida a uma força em desequilíbrio.
• Segunda lei- uma partícula sob ação de uma força em desequilíbrio F sofre uma aceleração a que possui a mesma direção da força e intensidade diretamente proporcional à força. F= ma
• Terceira lei- As forças mútuas de ação e reação entre duas partículas são iguais, opostas e colineares.

2- Muitas quantidades físicas na mecânica pra engenharia são medidas usando escalares ou vetores.

Um escalar quando pode ser caracterizada apenas por um número e uma unidade, sem necessidade de associar-lhe alguma orientação. Ex: massa de uma bola: 0,25 kg, tempo.

Um vetor é qualquer quantidade física que requer uma intensidade e uma direção para sua completa descrição. Deve, pois, ser representada por um vetor. Ex: força, posição, momento.

a- Multiplicação ou divisão de um vetor por um escalar mudará apenas a intensidade do vetor. Se o escalar for negativo, o sentido do vetor mudará para que ele atue no sentido oposto.

b- Subtração de vetores – a resultante da diferença entre dois vetores do mesmo tipo pode ser expressa como:

 R= A – B = A + (-B)

c- Adição de vetores

c.1- Se vetores forem colineares, a resultante é simplemente a adição algébrica ou escalar. Vetores no mesmo sentido se somam e vetores em direção opostas se subtraem.

c.2- Lei do paralelogramo – as componentes formam os lados do paralelogramo e a resultante é a diagonal.

3- Força- é uma quantidade vetorial, pois possui intensidade, direção e sentido especificados, e sua soma é feita de acordo com a lei do paralelogramo.