A RESISTÊNCIA DE MATERIAIS

FACULDADE INTERAMERICANA DE PORTO VELHO- UNIRON                   CURSO: ARQUITETURA E URBANISMO 3º PERÍODO                                DISCIPLINA: RESISTÊNCIA DE MATERIAIS                                               DOCENTE: AURI CALAGE                                                                                                      DISCENTE: HELIO CASTELO BRANCO REDA ABBAS HACHEM

CONCEITO DE FORÇA

A palavra Força possui uma definição intuitiva. Força é uma grandeza vetorial e, como tal, possui características peculiares. São as características: Módulo é a intensidade da força aplicada;  Direção é reta ao longo da qual ela atua; Sentido é dizer para que lado da reta em questão o esforço foi feito: esquerda, direita, norte, sul, leste, oeste. Sempre que se falar de uma grandeza vetorial deve-se ter em mente essas características.                                         

Em Física, Força designa um agente capaz de modificar o estado de repouso ou de movimento de um determinado corpo. Por exemplo: quando empurramos ou puxamos um objeto dizemos que estamos fazendo força sobre ele. Existem vários tipos de força: força elétrica, força magnética, força gravitacional, força de atrito, força peso, força normal e outras. Força é uma ação capaz de colocar um corpo em movimento, de modificar o movimento de um corpo e de deformar um corpo.

Exercício: Suponha que sobre uma mesa haja um livro. Qual será a força que a mesa exerce sobre o livro, sabendo que a força com que a Terra o atrai é de 10 N?

a) 05 N
b) 10 N
c) 15 N
d) 20 N
e) 25 N

Resolução: Como o livro se encontra em equilíbrio sobre a mesa, a força total que atua sobre ele é zero. Através da força resultante, temos:

FR=m.a/ F-P=0/ F=P ⇒F=10 N

CONCEITO DE MASSA

A massa é uma grandeza física fundamental. Segundo a mecânica newtoniana, ela dá a medida da inércia ou da resistência de um corpo em ter seu movimento acelerado. Ela também é a origem da força gravitacional, atuante sobre os corpos no Universo. A massa inercial de um corpo é definida pela Segunda Lei de Newton como uma constante de proporcionalidade entre a força (F) aplicada e a aceleração (a) causada: F = m → i a → ⇒ m i = F. a

Considerando que a força e a aceleração são grandezas vetoriais, isso implica em dizer que a massa é uma grandeza escalar. Então, a massa inercial indica a tendência de aceleração de um corpo para uma dada força.

Chamamos de massa gravitacional a intensidade da força de atração gravitacional gerada por um corpo dotado de massa. Nesse momento, é bom introduzirmos a relação que pode ser deduzida de leis da Mecânica, notando que a força peso que conhecemos depende da massa do corpo, mas não é equivalente a ela conceitualmente.

Exercício: (UFRN) Uma corrente consistindo de sete anéis, cada um de massa 200 gramas, está sendo puxada verticalmente, para cima, com aceleração constante de 2,0 m/s². A força para cima no anel do meio é:

a) 16,8N
b) 9,6N
c) 8,4N
d) 2,4N
e) 1,6N

Resolução:

[pic 1]

Vejamos a figura: o enunciado disse que a força atua na corrente do meio e essa corrente possui três correntes abaixo dela. Sendo assim, o peso equivalente é o peso das três correntes mais a corrente do meio, ou seja, é o peso das quatro correntes. De tal modo:

A massa das quatro correntes é igual a 4 x 200 g = 800 g = 0,8 kg; a = 2 m/s2e g = 10 m/s2.

FR=m.a
F-P=m.a
F-m.g=m.a
F=m.a+m.g
F=m(a+g)
F=0,8.(2+10)  ⇒F=0,8 x 12=9,6 N

CONCEITO DE VOLUME

O volume de um objeto é a medida que quantifica o espaço por ele ocupado. O caso mais simples consiste num cubo sólido, em que o seu volume é dado porl × l × l, onde l é o comprimento da aresta do cubo.

O conceito de volume aplica-se somente a objetos com três dimensões, sendo o volume nulo para objetos a duas ou a uma dimensão. No exemplo anterior, o volume de uma face (duas dimensões) ou de uma aresta do cubo (uma dimensão), é em ambos os casos, nulo.

No caso de uma substância no estado gasoso o volume por ela ocupada é igual ao volume do recipiente que a contém.

A idéia de que objetos com grande volume têm maior massa comparativamente a objetos com menor volume é incorreta.

Exercício: Se um corpo tem a massa de 20 g e um volume de 5 cm3 , quanto vale sua densidade ?

a) 10 g/cm3
b) 4 g/cm3
c) 5 g/cm3
d) 15 g/cm3
e) 20 g/cm3

Resolução: Retirando as informações dadas pelo exercício temos: m = 20 g e V = 5 cm3. A densidade de um corpo é:

[pic 2]

ESTUDO DA FORÇA E SUA DECOMPOSIÇÃO

Sistemas de forças é a reunião de duas ou mais forças atuando sobre um mesmo corpo. A força que produz o mesmo efeito que todas as outras juntas chama-se resultante. 

a) forças de mesma direção e mesmos sentidos: A intensidade da resultante é igual à soma das intensidades das forças componentes. A direção e o sentido permanecem os mesmos.

b) forças de mesma direção e sentidos opostos: A intensidade da resultante é igual à diferença entre as intensidades das forças componentes. A direção é a mesma e o sentido é o da maior força componente.