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Mecânica I (FIS-14)
Prof. Dr. Ronaldo Rodrigues PeláSala 2602A-1Ramal [email protected]
www.ief.ita.br/~rrpela
Método de Estudo
● Estudante é diferente de aluno– Etimologicamente: aluno significa “criança de
peito”, “lactante” ou “filho adotivo” (do lat. alumnus, alumni, proveniente de alere, que significa “alimentar, sustentar, nutrir, fazer crescer”).
– O termo aluno aponta, portanto, para a ideia de alguém imaturo, que precisa ser alimentado na boca e exige ainda muitos cuidados paternais ou maternais
Método de Estudo
● Método de estudo é algo pessoal
● Planeje seu estudo: veja as matérias que precisa estudar, organize um cronograma (o qual pode ser variável para cada semana, por exemplo)
● Programe suas atividades extra-curriculares de modo a respeitar seus próprios limites
● No seu planejamento, reserve algum tempo para atividades que descansam
– esporte, leitura de livros, filmes, reuniões com amigos, etc.
● Dedique para cada disciplina o tempo que você precisa dedicar
– Um erro muito comum é se estudar apenas o que se gosta: na verdade é preciso estudar cada matéria de acordo com o que ela exige algumas vezes, você precisará dedicar mais tempo a algumas matérias das quais não goste tanto
● Periodicamente, revise seu método de estudo e veja o que está funcionando e o que deve ser melhorado
– Os resultados levam tempo para aparecer, tenha paciência para não desistir nas primeiras diculdades
● Peça conselho a outros professores ou a colegas mais experientes
Revisão
● Algarismos significativos– 0,333 => 3 alg. sign.
– 3,155 => 4 alg. sign.
– 3 => 1 alg. sign.
– 3,0 => 2 alg. sign.
– 30 => 2 alg. sign.
– 300 => 3 alg. sign.
– 3,010 => 4 alg. sign.
– 0,033 => 2 alg. sign.
– 0,030 => 2 alg. sign.
Revisão
● Algarismos significativos– Algarismo significativo é diferente de casa decimal
– Fazer os cálculos com a maior quantidade de casas decimais possível
– No final, ao dar a resposta, colocar com a quantidade adequada de algarismos significativos
● Regra do “mais pobre”
– Arredondar sempre para o número mais próximo● Arredondar não é o mesmo que truncar
Revisão
● Exemplo: um corpo de 3,00 kg está sujeito a uma força de 10 N. Qual a aceleração deste corpo? Qual o deslocamento do corpo após 3,00 s, considerando que o mesmo partiu do repouso?
● Solução: – Aceleração: a = F/m = 10/3,00 = 3,33333 m/s2
– Considerando alg. sign.: a = 3,3 m/s2
– Distância: d = at2/2 = (3,3333)*(3,00)2/2 = 15,000 m
– Considerando alg. sign.: d = 15 m
Revisão
● Escalar: qualquer quantidade física positiva ou negativa que pode ser completamente especificada por sua intensidade.– Exemplos: distância, comprimento, massa, tempo
● Vetor: quantidade física que requer uma intensidade e uma direção para sua completa descrição– Esta é uma condição necessária, mas não
suficiente para descrever uma grandeza vetorial
– Contra-exemplo: ângulo (rotação)
Revisão
● Vetor– A soma precisa
satisfazer alguns axiomas ...
– Exemplos de vetores “verdadeiros”: Força, Deslocamento, Spin
● Soma de vetores– Soma: componente a
componente
Revisão
● Produto escalar
– A = Ax x+A
yy+A
zz
– B = Bx x+B
yy+B
zz
– A.B = AxB
x+A
yB
y+A
zB
z
● Produto vetorial
Estática
● Estática de uma partícula:– Equilíbrio = repouso ou movimento uniforme
– Repouso = Equilíbrio estático
– Movimento uniforme = Equilíbrio dinâmico
– Condição necessária e sufiente para o equilíbrio● Força resultante = 0
● Diagrama de corpo livre: melhor maneira de “enxergar” as forças que atuam sobre uma partícula
Estática
● Exemplo: determine intensidade da força desenvolvida em cada cabo, se a carga suportada tem 40,0 kN
Estática
● Modo trabalhoso– Coordenadas cartesianas e decomposição de vetores
● Modo simples– Pela simetria: FB = FC. Componente vertical de FB e
FC é 20 kN cada.
– FBz/FB = 8/sqrt(89). FB = 23,48494283 kN
– Logo FB = FC = 23,6 kN
– Com um pouco de geometria, segue
– FA = 2*FB*3/sqrt(89)
– Logo FA = 15,0kN
Estática
● Estática de corpos rígidos● Momento (torque) de uma força
– Quando uma força é aplicada a um corpo, ela produzirá uma tendência de rotação em torno de um ponto que está na linha de ação da força
– Esta “tendência de rotação” é o momento (ou torque) da força
● Produto vetorial
Estática
● Exemplo: Substitua o sistema de forças e momentos que agem sobre a viga por uma força resultante equivalente e encontre onde a linha de ação desta força intercepta a viga (medindo a distância a partir do ponto O)
Estática
● Solução:– Achar a força resultante
● FRx = 4,80 kN● FRy = 2,40 kN● FR = 5,37 kN e θ = 26,6O
– Igualar o momento da força FR ao momento resultante
● 2,40d = -4*(1,5) - 15 - (8)(3/5)(0,5) + (8)(4/5)(4,5)● d = 2,25 m