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CAPÍTULO II INTRODUÇÃO À MECÂNICA DOS SÓLIDOS – EQUILÍBRIO EXTERNO I. OBJETIVO PRINCIPAL DA MECÂNICA DOS SÓLIDOS

O principal objetivo de um curso de mecânica dos sólidos é o desenvolvimento de relações entre as cargas aplicadas à um corpo e as forças internas e deformações nele originadas. Estas relações são obtidas através de métodos matemáticos ou experimentais, que permitam a análise destes fenômenos. Normalmente buscamos a solução de três tipos de problemas: → Projetos – Definição de materiais, forma e dimensões da peça estudada. → Verificações – Diagnosticar a adequação e condições de segurança de um projeto conhecido. → Avaliação de capacidade – Determinação da carga máxima que pode ser suportada com segurança. As principais ferramentas adotadas neste processo são as equações de equilíbrio da estática, amplamente utilizadas, assim como a construção do diagrama de corpo livre da peça em estudo. O diagrama de corpo livre de um corpo tem como objetivo mostrar de forma esquemática as forças que nele atuam. II. GRAUS DE LIBERDADE (GL)

DEFINIÇÃO: Grau de liberdade é o número de movimentos rígidos possíveis e independentes que um corpo pode executar. A. Caso espacial Caso dos corpos submetidos à forças em todas as direções do espaço. No espaço estas forças podem ser reduzidas a três direções ortogonais entre si (x,,y,z), escolhidas como referência. Nestes casos o corpo possui 6 graus de liberdade pois pode apresentar 3 translações (na direção dos 3 eixos) e 3 rotações (em torno dos 3 eixos). Exemplo:
My Fy Fx Fz Mx z Mz

y

x

MECÂNICA DOS SÓLIDOS - Faculdade de Engenharia – DECivil - PUCRS Prof ª Maria Regina Costa Leggerini

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B. Caso plano Ocorre nos corpos submetidos a forças atuantes em um só plano, por exemplo x,y. Neste caso possuem 3 graus de liberdade pois podem apresentar 2 translações (na direção dos dois eixos) e 1 rotação(em torno do eixo perpendicular ao plano que contém as forças externas). Exemplo: y
Fy Fx

x z

Mz