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Resistência dos Materiais Prof. Antonio Dias Antonio Dias / Resistência dos Materiais 1

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Resistência dos MateriaisProf. Antonio Dias

Antonio Dias / Resistência dos Materiais 1

Plano de Ensino – Ementa

Competências:• Realizar projetos básicos de sistemas mecânicos considerando

esforços de tração, compressão, cisalhamento, flexão e torção.Habilidades:

• Analisar a capacidade dos materiais utilizados nos projetos mecânicos, quanto à resistência a tração, compressão, cisalhamento, torção e flexão, a fim de determinar o dimensionamento dos componentes estruturais;

• Dimensionar os elementos estruturais como, barra, parafusos, rebites e eixos com carregamentos de tração, compressão cisalhamento, torção e flexão.

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Plano de Ensino – Ementa (2)

Conhecimentos:• Raciocínio lógico;• Identificar e especificar elementos de máquinas.

 Atitudes:• Postura ética;• Pontualidade;• Frequência;• Postura participativa e bom comportamento em sala de aula.• Capacidade de iniciativa;• Responsabilidade.

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Plano de Ensino – Ementa (3)

Bases Científicas e Tecnológicas:• Cálculo de Reações• Tração e Compressão• Treliças Planas• Cisalhamento• Força Cortante e Momento Fletor em Vigas;• Características Geométricas das Superfícies Planas;• Flexão;• Torção;• Flambagem;

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Plano de Ensino – MetodologiaAula expositiva e dialogada com a apresentação do conteúdo, participação dos alunos, cujo conhecimento prévio do tema deve ser considerado e tomado como ponto de partida. Revisar conceitos e levar os estudantes a questionarem, interpretarem e discutirem o objeto de estudo. A aula expositiva utilizará a bibliografia básica como roteiro a ser seguido, com o intuito de mostrar imagens necessárias para a assimilação do conhecimento. Serão utilizados exemplos práticos, como vídeos e componentes reais e lúdicos para vincular os conceitos teóricos apresentados com as aplicações reais. Será utilizado o quadro-negro de forma que através de exemplos, os alunos acompanhem e tomem nota dos conceitos necessários. Através destas exposições criar-se-ão debates, discussões e conclusões facilitando assim a assimilação do conteúdo. Além das aulas programadas será realizado atendimento paralelo semanal, obrigatório, com controle de frequência, onde serão realizadas atividades complementares, principalmente exercícios para aplicar a teoria desenvolvida nas aulas conceituais (nas aulas programadas).

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Plano de Ensino – Cronograma

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Data Número de aulas Tema

31/7 3 Apresentação da disciplina / Introdução a Resistência dos materiais

7/8 3 Vetores e Equilíbrio de um ponto material

14/8 3 Equilíbrio de um ponto material

21/8 3 Resultante de um Sistema de forças

28/8 3 Equilíbrio de um corpo Rígido

04/9 3 Análise de estruturas e Treliças Planas

11/9 3 Avaliação P1 – Equilíbrio de Forças / Momentos / Cargas Distribuídas / Treliça Plana

18/9 3 Tensões / tensão Admissível

25/9 3 Tensão Axial

2/10 3 Sistema estaticamente indeterminado

9/10 3 Torção

16/10 3 Torção

23/10 3 Avaliação P2 – Tensões / Axial / Torção (condicionada a disponibilidade de tempo)

30/10 3 Características Geométricas de Superfícies planas / Força Cortante e Momento Fletor

06/11 3 Flexão

13/11 3 Cisalhamento

20/11 3 Flambagem

27/11 3 Avaliação P3 – Tração / Compressão / Cisalhamento Puro / Flexão / Torção / Flambagem

04/12 3 Correção Prova P3

11/12 3 Avaliação de Recuperação

18/12 3 Conclusão do curso

Plano de Ensino – Avaliação

A avaliação consistirá na participação dos alunos em sala de aula através de questões, dúvidas e discussões realizadas. Os conhecimentos teóricos serão avaliados através de provas de conhecimentos e trabalhos práticos. As atitudes como resolução de questões e exercícios propostos durante as aulas; dedicação e interesse nos temas de aula; assiduidade e pontualidade; participação também serão avaliadas.Serão realizadas quatro avaliações contendo questões sobre as bases tecnológicas trabalhadas até a aula anterior.

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Plano de Ensino – Avaliação (2)

A média final da unidade curricular será calculada através da seguinte formulação: M = (0,5 * Part + 1,5*P1 + 2,0*P2 + 3,0*P3) / 7

Avaliação 1 – P1Avaliação 2 – P2 Avaliação 3 – P3 Participação, baseada em interesse, comportamento, participação e frequência – Part Média - M

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Plano de Ensino – Avaliação (3)

Como ferramenta de recuperação, os alunos que não atingirem a média 6,0 em uma prova, terão que entregar uma lista de exercícios, para rever, praticar e assim recuperar o conteúdo que não conseguiu um bom rendimento durante a avaliação. Esta lista de exercício, se devidamente entregue adicionará 2,0 pontos na respectiva nota da prova do aluno, até a obtenção da nota 6,0, caso a soma da nota original da prova, mais os 2,0 pontos da lista ultrapassem o valor de 6,0, o resultado final do aluno naquela avaliação será 6,0.

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Plano de Ensino – Avaliação (4)

No final do semestre, para os alunos que perderam alguma prova por razão justificada e comprovada, ou não atingiram a média de 6,0 na equação acima, poderão realizar a prova de recuperação, a qual irá substituir a nota de uma avaliação a escolha do aluno, ou a menor nota das avaliações.  Para alunos com média das avaliações menor do que seis (6) será considerado o conceito I (insuficiente).

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Plano de Ensino – Bibliografia• HIBBELER, R.C., Estática: mecânica para engenharia, Pearson,

12ª Edição, 2011.• HIBBELER, R. C. Resistência dos Materiais. 3 Ed. Rio de Janeiro:

LTC. 2000.• MELCONIAN, S., Mecânica técnica e Resistência dos materiais,

Editora Érica, 18ª Edição, 2007.• POPOV, E.P. Introdução à Mecânica dos Sólidos. São Paulo,

Editora Edgard Blücher Ltda. 1978. • NASH, W. A. Resistência de materiais. McGraw-Hill, 2001.• BEER, F. P.; JOHNSTON Jr., E. R. Resistência dos Materiais. São

Paulo: Editora McGraw-Hill do Brasil Ltda. 1982.

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Resistência dos materiaisIntrodução

Prof. Antonio Dias

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O que é Mecânica?

A mecânica é a ciência que descreve prediz as condições de repouso ou

movimento de corpos sob ação de forças.

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Campos da Mecânica

Mecânica dos corpos rígidos

Estática

Dinâmica

Mecânica dos corpos deformáveis

Resistência dos materiais

Mecânica dos fluidos

Fluidos incompressíveis

Hidráulica...

Fluidos compressíveis

Pneumática...

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Correlações

Mecânica Geral

Ciência e

Tecnologia dos

Materiais

Resistência dos

Materiais

Termodinâmica

Mecânica dos

fluidos

Ensaio dos Materiais

Processo de fabricação

Comportamento Mecânico dos Materiais

Elementos de Máquinas

Projetos de Máquinas

Vibrações Mecânicas

Sistemas Hidráulicos e PneumáticosProcesso de Fabricação

Transferência de Calor

Máquinas Térmicas

Máquinas de Fluxo

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MecânicaMatemática x Engenharia

Ciência PuraCiência Abstrata

ConcretaDedutiva

Ciência EmpíricaObservativa

MecânicaObservativa

Rigorosamente concretaDedutiva

Ciência aplicadaPrevê os comportamentos físicos

Forma a base e fundamentos para as aplicações na engenharia

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Princípios e conceitos fundamentais - cronologia

• Início – Aristóteles (384-322 a.C.)Arquimedes (287 – 212 a.C.)

• Consolidação - Newton (1642 – 1727)• Aprimorados - D’Alembert

LagrangeHamilton

• Contestação - Einstein – Teoria da Relatividade (1905)

Mecânica Newtoniana constitui a base das ciências de engenharia

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Conceitos Básicos

• Espaço• Associado a noção de posição de um ponto, definido por três

comprimentos (coordenadas) a partir de um ponto de origem• Tempo

• Instante que ocorre• Massa

• Caracterização e comparação dos corpos• Força

• Ação de um corpo sobre o outro pode ser exercida por contato ou a distância (gravitacional).

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Caracterização de uma Força

• Ponto de aplicação• Intensidade• Direção• Sentido

Representação usual:Vetor

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Espaço Tempo Massa

Conceitos absolutos

Força

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Ponto Material x Corpo Rígido

• Ponto Material : pequena porção de matéria que pode ser considerada como se ocupasse um ponto no espaço

• Corpo Rígido : combinação de um grande número de pontos materiais que ocupam posições fixas, relativamente uns aos outros

Resultados obtidos para um ponto material pode ser usado para um grande número de problemas referentes a condição de repouso e de movimento de corpos rígidos

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Os seis princípios da mecânica elementar•  

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Coerência do Sistema de Unidades

Espaço Tempo MassaMetro Segundo QuilogramaPolegada Segundo Slug

Unidades Fundamentais

ForçaNewton [N] ou Libra [Lb]

Unidade derivadaAntonio Dias / Resistência dos Materiais 23

Prefixos SI

Potência Prefixo Símbolo Nome Comum

1012 Tera T Trilhão

109 Giga G Bilhão

106 Mega M Milhão

103 Quilo k Mil

102 Hecto h Cem

101 Deca da Dez

10-1 Deci d Décimo

10-2 Centi c Centésimo

10-3 Mili m Milésimo

10-6 Micro µ Milionésimo

10-9 Nano n Bilionésimo

10-12 Pico p Trilionésimo

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Principais Unidades do SI usadas na MecânicaGrandeza Unidade Símbolo Fórmula

Aceleração Metro por segundo, por segundo .... m/s²

Ângulo Radiano rad ...

Aceleração angular Radiano por segundo, por segundo ... rad/s²

Área Metro quadrado ... m²

Comprimento Metro m ***

Energia Joule J N.M

Força Newton N kg . m/s²

Frequência Hertz Hz s-1

Impulso Newton – segundo ... N.s

Massa Quilograma kg ***

Massa específica Quilograma por metro cúbico ... kg/m³

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Principais Unidades do SI usadas na Mecânica (2)*** Unidade fundamentalGrandeza Unidade Símbolo Fórmula

Momento de uma força – Torque

Newton-metro ... N.m

Potência Watt W J/s

Pressão Pascal P N/m²

Tensão Pascal P N/m²

Tempo Segundo s ***

Trabalho Joule J N.m

Velocidade Metro por segundo ... m/s

Velocidade angular Radiano por segundo ... rad/s

Volume, sólidos Metro cúbico ... m³

Volume, líquidos Litro l 10-3 m³

Antonio Dias / Resistência dos Materiais 26

Trigonometria

https://www.youtube.com/watch?v=XdetCeq88xQ

https://www.youtube.com/watch?v=dqGzpYzVMVQ

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Circulo Trigonométrico

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Círculo TrigonométricoPadrões

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