DINÂMICA DE SISTEMAS MECÂNICOS

DINÂMICA DE SISTEMAS MECÂNICOS

Capítulo I
CINÉTICA

Mestrado em Engenharia Mecatrónica
Departamento de Engenharia Mecânica
Escola de Engenharia
UNIVERSIDADE DO MINHO

J.C.Pimenta Claro
[e-version: 2009]

DINÂMICA DE SISTEMAS MECÂNICOS - Cinética

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1.1 INTRODUÇÃO
O estudo cinemático de um mecanismo tem como objectivo a definição da geometria do movimento e da relação entre os parâmetros de deslocamento e o tempo - posição, velocidade, aceleração desprezando as forças que provocam, ou resultam, desse mesmo movimento. De uma forma convenientemente simplificada, analisa o movimento de um determinado mecanismo (cinemática directa) ou define a geometria básica de um mecanismo capaz de determinado movimento (cinemática inversa). Todavia, numa segunda etapa, torna-se necessário proceder ao projecto específico de cada um dos elementos que compõem o mecanismo, em termos de material, forma e dimensões, de maneira a garantir a necessária robustez para absorverem, transformarem e transmitirem as forças (energia, trabalho, potência) em jogo. Simultaneamente, sendo essas forças transmitidas através das respectivas juntas, o binómio pressão/velocidade relativa no interface de contacto condiciona todo o comportamento mecânico dessas superfícies e respectiva tribologia - deformação, fadiga, regime de lubrificação, tipo de atrito, taxa de desgaste, etc.
Assim, a análise dinâmica destina-se a possibilitar o projecto concreto de cada componente do mecanismo, tomando em consideração o desempenho (cinemática) do conjunto, mas também todos os esforços (cinéticos) que desenvolvem no seu funcionamento.

Os princípios básicos da dinâmica fundamentam-se nas ‘Leis do Movimento’, enunciadas por
Newton:
1. Um corpo permanece em repouso, ou em movimento uniforme e rectilíneo, na ausência de qualquer força externa que nele actue.
2. A taxa de alteração da quantidade de movimento de um corpo actuado por uma força, ou conjunto de forças externas, é