Fundamentos de Mecânica para Engenharia

1. Definição de Mecânica

Mecânica é o ramo da física que estuda o movimento dos corpos, considerando o repouso como um caso especial do movimento.

2. O que é Força?

Uma força pode ser definida como a ação de um corpo sobre outro, que altera ou tende a alterar o movimento do corpo sobre o qual a força foi aplicada.

3. Classificação de Sistemas de Forças

Quando múltiplas forças atuam em uma determinada situação, elas são chamadas de sistema de forças. Os sistemas de forças podem ser classificados de acordo com a disposição das linhas de ação das forças do sistema. As forças podem ser:

• Coplanares ou não coplanares
• Paralelas ou não paralelas
• Concorrentes ou não concorrentes
• Colineares ou não colineares

O sistema mais geral de forças é aquele em que as forças são não coplanares, não paralelas e não concorrentes. Isso significa que elas não estão todas no mesmo plano, não são todas paralelas entre si e não se interceptam todas em um ponto comum.

4. Definição e Exemplo de Grandeza Escalar e Vetorial

Grandeza escalar não possui direção ou sentido (exemplos: volume, temperatura, tempo).

Grandeza vetorial possui módulo, direção e sentido, de modo que pode ser representada em um sistema vetorial que obedece à lei de adição do paralelogramo.

5. Definição de Binário e Significado Físico

Uma característica singular do binário é que ele apresenta o mesmo momento em relação a qualquer ponto no espaço, ou seja, o momento de um binário independe do seu centro de momento.

6. Definição de Componente Retangular de uma Força

Tanto em duas quanto em três dimensões, uma componente retangular de uma força é igual ao produto da força pelo cosseno do ângulo entre a força e a componente. As componentes de uma força devem sempre se interceptar no mesmo ponto na linha de ação da força.

R = Rcosq_xi + Rcosq_yj + Rcosq_zk.

7. Princípio dos Momentos Aplicado a um Sistema de Forças

O momento da resultante de um sistema de forças, em relação a um eixo ou a um ponto qualquer, é igual à soma vetorial dos momentos das forças do sistema em relação ao mesmo eixo ou ponto.

8. Características de Duas Forças que Mantêm um Corpo em Equilíbrio

Para que duas forças mantenham um corpo em equilíbrio, elas devem ser colineares, de mesma magnitude e sentidos opostos. O corpo estará em equilíbrio apenas se a resultante da força e do momento forem ambas nulas, ou se formarem um binário.

9. Constituição de uma Treliça

Uma treliça é uma estrutura composta por um certo número de barras fixadas em suas extremidades, de forma a formar um corpo rígido. Quando um corpo é mantido em equilíbrio por três forças não paralelas, elas devem ser concorrentes e coplanares.