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Universidade Estadual de Campinas |
Faculdade de Engenharia Mecânica |
Aula 2
Assunto : Equilíbrio
Objetivos:
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Esta aula foi introduzida com um breve resumo da aula anterior discutindo-se
mais atenciosamente os objetivos da Mêcanica do Contínuo e
como esta disciplina pode fornecer uma perspectiva mais ampla para o estudo
dos problemas de mecânica. A teoria dos meios contínuos foi
apresentada como a união de dois blocos principais: 1. principios
gerais comuns a todos os meios; 2. equações constitutivas
para materiais idealizados.
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O espaço de trabalho da Mecânica do Contínuo é
denominado Espaço Euclidiano Pontual Tridimensional. Trata-se do
espaço onde vivemos. Neste sentido, um corpo é definido formalmente
como a região do espaço ocupado pelo corpo.
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Definiu-se o conceito de ponto material, identificando-o com sua posição
em um corpo pertencente a uma região do espaço euclidiano.
Definiu-se ainda o conceito de vetor, associando-o a diferença entre
dois pontos do espaço euclidiano. Ressaltou-se a diferença
entre o espaço euclidiano de pontos e o espaço de vetores.
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Introduziu-se o conceito de sistemas de coordenadas como um ponto escolhido
como origem e um conjunto de 3 vetores linearmente independentes. A partir
da escolha de um sistema de coordenadas, pode-se falar em componentes de
vetor. Mostrou-se que ao escrever um vetor como a combinação
linear de suas componentes segundo um sistema de coordenadas e segundo
outro obtido pela rotação do primeiro, o módulo do
vetor permanece o mesmo. Isto siginifica que as componentes do vetor são
diferentes para cada um dos sistemas, ou seja, as representações
são disitintas. Mas o vetor é o mesmo, o que é compatível
com a definição formal de vetor como a diferença entre
dois pontos dos espaço euclidiano.
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Foram identificadas as diferenças básicas entre as abordagens
newtoniana e analítica da mecânica. A mecânica newtoniana
assume que a interação entre corpos e um corpo e o ambiente
é dado pelo conceito de força. Já a mecânica
analítica observa primeiro o movimento dos corpos, ou seja, a cinemática
dos corpos. A partir daí e do conceito de trabalho ou potência,
deduzem-se os esforços compatíveis com esta cinemática.
Outras diferençass ressaltados foram: 1. a mecânica newtoniana
trata as partículas de um sistema de forma isolada enquanto a mecânica
analítica considera o sistema como um todo; 2. a mecânica
newtoniana constrói uma resultante de forças para cada partícula
de um sitema, enquanto a mecânica analítica considera uma
única função contendo todas as forças envolvidas;
3. a mecânica newtoniana necessita de um conjunto de forças
para garantir os vínculos de um sistema enquanto a mecânica
analítica considera qualquer condição cinemática
como um parâmetro conhecido do sistema.
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Foram apresentadas as convenções diagramáticas que
identificam os vínculos (ou restrições) e os carregamentos
associados a um dado sistema. Mais adiante será visto que os vínculos
e os carregamentos representam, respectivamente, as condições
de contorno e as forças externas envolvidas em um dado problema.
Referência: um bom texto que explica a filosofia
a ser adotada neste curso está no arquivo equil.pdf
disponível em http://www.fem.unicamp.br/~em421/textos.htm
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