Estática Aplicada às Máquinas_1 Introdução

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Aula ministrada pelo docente Maycon Athayde da disciplina de Estática Aplicada às Máquinas ministrada na Multivix 2013_2.

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Estática Aplicada às Máquinas_1 Introdução

  1. 1. Mecânica Vetorial para Engenheiros: Estática Prof. Maycon Athayde
  2. 2. Mecânica Vetorial para Engenheiros: Estática 1 - 2 O que é Mecânica? •Mecânica é a ciência que descreve e prediz as condições de repouso ou movimento de corpos sob a ação de forças. •Categorias da Mecânica: corpos rígidos estática dinâmica corpos deformáveis fluidos •Mecânica é uma ciência aplicada - não é uma ciência abstrata ou pura, mas não tem o empirismo encontrados em outras ciências da engenharia. •Mecânica é a base da maioria das ciências de engenharia e é um pré-requisito indispensável para seu estudo.
  3. 3. Mecânica Vetorial para Engenheiros: Estática 1 - 3 Conceitos Fundamentais •Espaço - associado à noção de posição de um ponto P dado em termos de três coordenadas medidos a partir de um ponto de referência ou de origem. •Tempo - definição de um evento requer a especificação do tempo e da posição em que ela ocorreu. •Massa - usado para caracterizar e comparar corpos, por exemplo, a resposta a atração gravitacional da Terra e resistência a mudanças no movimento de translação. •Force - representa a ação de um corpo sobre o outro. Uma força é caracterizada pelo seu ponto de aplicação, da magnitude e direcção, ou seja, uma força de uma grandeza Vetorial. Na mecânica newtoniana, espaço, tempo e massa são conceitos absolutos, independentes um do outro. Força, no entanto, não é independente dos outros três. A força que actua sobre um corpo está relacionada com a massa do corpo e a variação da sua velocidade com o tempo.
  4. 4. Mecânica Vetorial para Engenheiros: Estática 1 - 4 Principios Fundamentais • Lei do Paralelogramo • Principio da Transmissibilidade • Primeira Lei de Newton: Se a força resultante em uma partícula é zero, a partícula permanecerá em repouso ou continuar a se mover em uma linha reta. • Terceira Lei de Newton: As forças de ação e reação entre duas partículas têm a mesma magnitude e linha de ação com sentido oposto. • Segunda Lei de Newton: Uma partícula terá uma aceleração proporcional a uma força aplicada resultante diferente de zero. F ma    • Lei da Gravitação de Newton: Duas partículas são atraídas com forças iguais e opostas, 2 2 , R GM W mg g r Mm F  G  
  5. 5. Mecânica Vetorial para Engenheiros: Estática 1 - 5 Sistemas de Unidades • Unidades cinéticos: comprimento, tempo, massa e força. • Três das unidades cinéticos, referido como as unidades de base, pode ser definido arbitrariamente. A quarta unidade, referido como uma unidade derivada, deve ter uma definição compatível com a segunda Lei de Newton F ma    • Sistema Internacional de Unidades (SI):? As unidades de base são de comprimento, o tempo, e de massa, que são arbitrariamente definidos como os metros (m), segundo (s), e quilograma (kg). A força é a unidade derivada,         2 s m 1N 1kg 1 F ma • EUA unidades habituais:? As unidades básicas são comprimento, tempo e força que são arbitrariamente definida como o pé (ft), segundo (s) e libra (lb). Massa é a unidade derivada, 1ft s 1lb 1slug   a F m
  6. 6. Mecânica Vetorial para Engenheiros: Estática 1 - 6 Método Solução do Problema •Declaração de problema:? Inclui determinados dados, especificação do que está para ser determinada, e uma figura mostrando todas as quantidades envolvidas. •Diagramas de corpo livre: Crie diagramas separados para cada um dos órgãos envolvidos com uma indicação clara de todas as forças que agem em cada corpo. •Princípios fundamentais:? Os seis princípios fundamentais são aplicados para expressar as condições de repouso ou de movimento de cada corpo. As regras da álgebra são aplicados para resolver as equações das quantidades desconhecidas. •Solução Verifique:? •- Teste para erros de raciocínio, verificando se as unidades dos resultados calculados estão corretos, •- teste de erro de cálculo de substituição dadas dados e resultados computados em equações anteriormente não utilizados com base em seis princípios, •- aplicar sempre experiência e intuição física para avaliar se os resultados parecem "razoável"
  7. 7. Mecânica Vetorial para Engenheiros: Estática 1 - 7 Precisão numérica •A precisão de uma solução depende 1) a precisão dos dados apresentados, e 2) a precisão dos cálculos realizados. A solução não pode ser mais preciso do que o menos preciso dos dois. •Como uma regra geral para os problemas de engenharia, os dados raramente são conhecidos com uma precisão superior a 0,2%. Portanto, é geralmente apropriada para registrar parâmetros começando com "1" com quatro dígitos e com três dígitos em todos os outros casos, ou seja, 40,2 e 15,58 •O uso de calculadoras e os computadores em geral faz a precisão dos cálculos muito maiores do que a precisão dos dados. Assim, a precisão solução é geralmente limitada pela precisão de dados.

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