Mecânica I (FIS-14) Prof. Dr. Ronaldo Rodrigues Pelá Sala 2602A-1 Ramal

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Theodoro Fialho
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1 Mecânica I (FIS-14) Prof. Dr. Ronaldo Rodrigues Pelá Sala 2602A-1 Ramal 5785 rrpela@ita.br

2 Método de Estudo Estudante é diferente de aluno Etimologicamente: aluno significa criança de peito, lactante ou filho adotivo (do lat. alumnus, alumni, proveniente de alere, que significa alimentar, sustentar, nutrir, fazer crescer ). O termo aluno aponta, portanto, para a ideia de alguém imaturo, que precisa ser alimentado na boca e exige ainda muitos cuidados paternais ou maternais

3 Método de Estudo Método de estudo é algo pessoal Planeje seu estudo: veja as matérias que precisa estudar, organize um cronograma (o qual pode ser variável para cada semana, por exemplo) Programe suas atividades extra-curriculares de modo a respeitar seus próprios limites No seu planejamento, reserve algum tempo para atividades que descansam esporte, leitura de livros, filmes, reuniões com amigos, etc. Dedique para cada disciplina o tempo que você precisa dedicar Um erro muito comum é se estudar apenas o que se gosta: na verdade é preciso estudar cada matéria de acordo com o que ela exige algumas vezes, você precisará dedicar mais tempo a algumas matérias das quais não goste tanto Periodicamente, revise seu método de estudo e veja o que está funcionando e o que deve ser melhorado Os resultados levam tempo para aparecer, tenha paciência para não desistir nas primeiras diculdades Peça conselho a outros professores ou a colegas mais experientes

4 Revisão Algarismos significativos 0,333 => 3 alg. sign. 3,155 => 4 alg. sign. 3 => 1 alg. sign. 3,0 => 2 alg. sign. 30 => 2 alg. sign. 300 => 3 alg. sign. 3,010 => 4 alg. sign. 0,033 => 2 alg. sign. 0,030 => 2 alg. sign.

5 Revisão Algarismos significativos Algarismo significativo é diferente de casa decimal Fazer os cálculos com a maior quantidade de casas decimais possível No final, ao dar a resposta, colocar com a quantidade adequada de algarismos significativos Regra do mais pobre Arredondar sempre para o número mais próximo Arredondar não é o mesmo que truncar

6 Revisão Exemplo: um corpo de 3,00 kg está sujeito a uma força de 10 N. Qual a aceleração deste corpo? Qual o deslocamento do corpo após 3,00 s, considerando que o mesmo partiu do repouso? Solução: Aceleração: a = F/m = 10/3,00 = 3,33333 m/s 2 Considerando alg. sign.: a = 3,3 m/s 2 Distância: d = at 2 /2 = (3,3333)*(3,00) 2 /2 = 15,000 m Considerando alg. sign.: d = 15 m

7 Revisão Escalar: qualquer quantidade física positiva ou negativa que pode ser completamente especificada por sua intensidade. Exemplos: distância, comprimento, massa, tempo Vetor: quantidade física que requer uma intensidade e uma direção para sua completa descrição Esta é uma condição necessária, mas não suficiente para descrever uma grandeza vetorial Contra-exemplo: ângulo (rotação)

8 Revisão Vetor A soma precisa satisfazer alguns axiomas... Exemplos de vetores verdadeiros : Força, Deslocamento, Spin Soma de vetores Soma: componente a componente

9 Revisão Produto escalar A = A x x+a y y+a z z B = B x x+b y y+b z z A.B = A x B x +A y B y +A z B z Produto vetorial

10 de uma partícula: Equilíbrio = repouso ou movimento uniforme Repouso = Equilíbrio estático Movimento uniforme = Equilíbrio dinâmico Condição necessária e sufiente para o equilíbrio Força resultante = 0 Diagrama de corpo livre: melhor maneira de enxergar as forças que atuam sobre uma partícula

11 Exemplo: determine intensidade da força desenvolvida em cada cabo, se a carga suportada tem 40,0 kn

12 Modo trabalhoso Coordenadas cartesianas e decomposição de vetores Modo simples Pela simetria: FB = FC. Componente vertical de FB e FC é 20 kn cada. FBz/FB = 8/sqrt(89). FB = 23, kn Logo FB = FC = 23,6 kn Com um pouco de geometria, segue FA = 2*FB*3/sqrt(89) Logo FA = 15,0kN

torno de um ponto que está na linha de ação da força Esta

13 de corpos rígidos Momento (torque) de uma força Quando uma força é aplicada a um corpo, ela produzirá uma tendência de rotação em torno de um ponto que está na linha de ação da força Esta tendência de rotação é o momento (ou torque) da força Produto vetorial

14 Princípio da transmissibilidade

15 Momento binário

16 Força resultante equivalente Substituir o ponto de ação de uma força

17 Força resultante equivalente Simplificar um sistema de forças e momentos

18 Força resultante equivalente Redução a um torsor Eixo de parafuso

19 Exemplo: Substitua o sistema de forças e momentos que agem sobre a viga por uma força resultante equivalente e encontre onde a linha de ação desta força intercepta a viga (medindo a distância a partir do ponto O)

20 Solução: Achar a força resultante FRx = 4,80 kn FRy = 2,40 kn FR = 5,37 kn e θ = 26,6 O Igualar o momento da força FR ao momento resultante 2,40d = -4*(1,5) (8)(3/5)(0,5) + (8)(4/5)(4,5) d = 2,25 m

21 Condições de equilíbrio do corpo rígido Força resultante nula Momento resultante nulo

22 Reações de apoio: regra geral Se um apoio impede a translação numa certa direção, então uma força é desenvolvida no corpo nesta direção Se a rotação é impedida, então um momento de binário é exercido sobre o corpo

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