Estruturas rígidas estáticas: momento fletor

  • Física

Aula 4/11 | professor Manoel Cruz

Vetor

Não é um número, indica uma força através de um elemento gráfico que possui: módulo, sentido e direção.

Se você conhece o vetor F e a lhe é pedido o vetor oposto, precisa trocar o sentido do vetor, mas mantém a mesma direção e o mesmo módulo.

Sistema de forças

Fr = m.a

Fr = F1 + F2 + …. + FN


Caso 1: em modo acelerado

a ≠ 0, logo Fr = m.a

Caso 2: velocidade constante (equilíbrio dinâmico)

a = 0; v ≠ 0 constante

logo Fr = m.0, ∴ Fr = 0

Caso 3: repouso (equilíbrio estático)

a = 0; v = 0 constante

∴ Fr = 0

Exemplo do equilíbrio quando tem a carga força P (peso), tem um módulo no sentido oposto de força de R (reação) ou N (normal), sendo… R – P = 0 ou N – P = 0

Caso 4: momento fletor (Nxm) – sistema de engaste

quando você distancia do apoio, a força é maior

quando você amplia a carga, a força é maior

o M = F . d

Exemplo:

Condição de equilíbrio FR = 0 , é preciso equilibrar os “momentos”

O Momento Resultante (da somatória dos momentos) precisa ser = 0

Se eu tenho 4 forças, eu tenho 4 momentos. Ao analisar os momentos resultantes nos três possíveis pontos, você tem o menor valor para escolher o melhor momento resultante (que deve ser igual a 0, em equilíbrio)
baseado no SI que o que é horário é negativo e antihorário é positivo

Calculando cargas pontuais ou concentradas com o apoio em ponto A

  • M1 = F1 . d1 →  1 x 0 = 0 N.m
  • M2 = F2. d2 →  2 x 2 = 4 N.m → (horário = negativo) → -4
  • M3 = F3 . d3 →  3 x 5 = 15 N.m → (horário = negativo) → -15
  • M4 = F4. d4 →  4 x 2 = 8 N.m → (antihorário = positivo) → +8
  • MR = – 4 – 15 + 8 = 11 N.m (em sentido horário)

Calculando cargas pontuais ou concentradas com o apoio em ponto B

  • M1 = F1 . d1 →  1 x 2 = 2 N.m → (antihorário = positivo) → +2
  • M2 = F2. d2 →  2 x 0 = 0 N.m
  • M3 = F3 . d3 →  3 x 3 = 9 N.m → (horário = negativo) → -9
  • M4 = F4. d4 →  4 x 0 = 0 N.m
  • MR = + 2 – 9 = 7 N.m (em sentido horário)

Calculando cargas pontuais ou concentradas com o apoio em ponto C

  • M1 = F1 . d1 →  1 x 5 = 5 N.m → (antihorário = positivo) → + 5
  • M2 = F2. d2 →  2 x 3 = 6 N.m → (antihorário = positivo) → + 6
  • M3 = F3 . d3 →  3 x 0 = 0 N.m
  • M4 = F4. d4 →  4 x 3 = 12 N.m → (horário = negativo) → + 12
  • MR = + 5 + 6 – 12 = 1 N.m (em sentido antihorário)

Tipos de apoio:

Desenho da aula:

Exemplo

Viga bi-apoiada, se a carga fosse de 50 toneladas e estivesse bem no meio, 5m para um lado, 5m para o outro, cada apoio aguentaria 25 tons.

2º genero à esquerda; 1º genero à direita

MR = 0

FR = 0

Recapitular:

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