Vamos conseguir identificar na vida real os carregamentos que utilizamos nos exercícios das disciplinas da Estruturas? Nas disciplinas de Estática, Mecânica dos Sólidos (ou Resistência dos Materiais) e Mecânica das Estruturas, além das disciplinas específicas como Concreto, Aço e Madeira, nós sempre usamos um tanto de seta… Seta sozinha, seta em grupo, seta com tamanho diferente. Não é mesmo? Vamos entender o que são essas setas (forças) e onde elas aparecem na vida real.
No artigo de hoje nós vamos falar sobre as forças que corpos exercem um sobre os outros.
E não, eu não vou entrar em conceitos abstratos, vamos direto ao ponto.
O que é força?
Temos 2 tipos de força externa que podem atuar nas nossas estruturas: forças de superfície e forças de corpo.
As forças de superfície são causadas pelo contato direto de um corpo com a superfície do outro (ação e reação: se eu empurro a mesa, eu exerço uma força na mesa e ela me empurra de volta com a mesma magnitude) Em todos os casos, essas forças estão distribuídas sobre uma área de contato entre os corpos.
1. Se essa área for pequena em comparação com a área da superfície total do corpo, então podemos IDEALIZAR essa superfície como uma FORÇA CONCENTRADA (medida em N) aplicada a UM PONTO.
Um exemplo de força concentrada é a força descarregada pelos pilares nas fundações. Ou as forças descarregadas pelas vigas nos pilares. Ou uma força de um cabo na extremidade de uma estrutura
2. Se a força de superfície for aplicada ao longo de uma área estreita, ela pode ser IDEALIZADA como uma carga distribuída linear, q(x). Nesse caso, a força é medida em N/m, representada por uma série de setas ao longo do eixo x da estrutura.
Um exemplo de força distribuída é a força que uma parede descarrega numa viga. Essa força pode ser uniforme ou pode ter algum outro tipo de distribuição (triangular, trapezoidal, etc).
A força de corpo é desenvolvida quando um corpo exerce força sobre o outro, sem contato físico direto entre eles. Por exemplo, a força da gravidade atuando em todos os corpos. Iremos achar essa força a partir do peso próprio dos elementos que formam a nossa estrutura.
Agora na prática, o que acontece?
Quando pegamos um problema físico e decidimos analisa-lo matematicamente, temos que representar o que está acontecendo na vida real da maneira mais próxima possível. Então vamos ver como essas forças são representadas nos nossos problemas de Estática:
Forças de superfície: modela o formado das forças externas à estrutura
1. Idealizada como uma força concentrada
Imagem 01: Pilares descarregando em uma fundação do tipo radier
Cabo sendo puxado na ponta de uma viga
2. Idealizada como uma carga distribuída
Figura 02: Parede descarregando em uma viga de forma uniforme
Figura 03 Parede de cobertura descarregando em uma viga em formato linear (triângulo)
Força de corpo: modela o peso próprio das estruturas
E aí, você sabe como calcular a força resultante de carregamentos distribuídos? E localizar o ponto de atuação? E mais ainda, para o que servem esses cálculos? Vamos dar sequência nesse assunto no próximo artigo! Só clicar aqui.
Aproveite para reforçar esse conhecimento assistindo a vídeo aula desse tema no meu canal do Youtube: https://www.youtube.com/channel/UC1QPciddN2N5RPJ18PpQPzw
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Um abraço, fiquem com Deus e até mais!