7/21/2019 Mecânica Estática

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Capítulo 1

Princípios gerais

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Objetivos do capítulo

Fornecer uma introdução às quantidades básicas e idealizações da

mecânica.

Apresentar o enunciado das leis de Newton do movimento e da

gravitação.

evisar os princ!pios para a aplicação do "istema #nternacional de

$nidades %"#&.

'(aminar os procedimentos padrão de e(ecução dos cálculos

num)ricos.

Apresentar uma orientação geral para a resolução de problemas.

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Mecânica

A mecânica ) um ramo das ci*ncias +!sicas que trata do estado de

repouso ou movimento de corpos su,eitos à ação das +orças. 'm

geral- esse assunto ) subdividido em tr*s áreas

/ecânica dos corpos r!gidos.

/ecânica dos corpos de+ormáveis.

/ecânica dos +luidos.

  'stática.  0inâmica.

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Desenvolvimento histórico

1s princ!pios da estática podiam ser +ormulados

simplesmente a partir das medições da geometria e da +orça.

Arquimedes %2345262 a.7.& 8 princ!pio da alavanca.

1s princ!pios da dinâmica dependem de uma medição precisa

do tempo.

#saac Newton %69:256424& 8 +ormulação das tr*s leis

+undamentais do movimento e a lei universal da atração

gravitacional.

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Modelos

1s modelos ou idealizações são usados na mecânica para

simpli+icar a aplicação da teoria. "ão eles

<art!cula

7orpo r!gido

Força concentrada

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!s tr"s leis do movimento de #e$ton

<rimeira lei

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!s tr"s leis do movimento de #e$ton

;erceira lei

 

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'ei de #e$ton da atra()o gravitacional

 

 F  = +orça da gravidade entre duas part!culas

G = constante universal da gravitação

  0e acordo com evid*ncia e(perimental-

  G = 99-4> %6? @62

& m>

  %Bg.s2

&m6- m2 = massa de cada uma das duas part!culas

r  = distância entre as duas part!culas

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Peso

'(pressão apro(imada para encontrar o peso W   de uma part!cula

com uma massa m6 = m.

"e considerarmos a ;erra uma es+era sem rotação de densidadeconstante e tendo uma massa m2 = M 

e- e se r  ) a distância entre o

centro da ;erra e a part!cula- temos

Adotando g  = GM e /r 2- resulta

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+istema internacional de unidades

Prefi-os

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.egras para uso

  Duantidades de+inidas por diversas unidades que são mEltiplas

umas das outras são separadas por um  ponto  para evitar con+usãocom a notação do pre+i(o.

  A pot*ncia e(ponencial de uma unidade tendo um pre+i(o se

re+ere a ambos a unidade e seu pre+i(o.

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.egras para uso

 7om a e(ceção da unidade básica quilograma- em geral- evite o

uso de pre+i(o no denominador das unidades compostas.

 

 Ao realizar cálculos- represente os nEmeros em termos de suas

unidades básicas ou derivadas convertendo  todos os pre+i(os

 para pot*ncias de 6?. 1 resultado +inal deve então ser e(presso

usando5se um prefixo simples.

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Clculos num/ricos

omogeneidade dimensional

Algaritmos signi+icativos

Arredondamento de nEmeros

7álculos

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Procedimentos gerais para anlise

 Geia o problema e tente correlacionar a situação +!sica real com a

teoria estudada.

  ;abule os dados do problema e desenCe os diagramas

necessários.

 Aplique os princ!pios relevantes.

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Procedimentos gerais para anlise

 esolva as equações necessárias e e(presse a resposta com at)

tr*s algarismos signi+icativos.

  'stude a resposta com ,ulgamento t)cnico e bom senso para

determinar se ela parece ou não razoável.

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Pontos importantes

'stática ) o estudo dos corpos que estão em repouso ou se

movendo com velocidade constante.

$ma part!cula possui massa- mas dimensão que pode ser

desprezada.

$m corpo r!gido não se de+orma sob a ação de uma carga.

Forças concentradas são aquelas que atuam em um Enico ponto

sobre um corpo.

As tr*s leis de movimento de Newton devem ser memorizadas.

/assa ) a medida de uma quantidade de mat)ria que não muda de

um local para outro.

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Pontos importantes

<eso re+ere5se à atração da gravidade da ;erra sobre um corpo ou

quantidade de massa. "ua intensidade depende da elevação em que

a massa está localizada.  No "#- a unidade de +orça- o newton- ) uma unidade derivada. 1

metro- o segundo e o quilograma são unidades básicas.

1s pre+i(os H- /- B- m- I e n são usados para representar

quantidades num)ricas grandes e pequenas. A e(pressãoe(ponencial deve ser conCecida- bem como as regras para usar

unidades do "#.

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Pontos importantes

ealize cálculos num)ricos com vários algarismos signi+icativos e-

depois- e(presse a resposta com tr*s algarismos signi+icativos. /anipulações alg)bricas de uma equação podem ser veri+icadas

em parte con+erindo se a equação permanece dimensionalmente

Comog*nea.

7onCeça as regras de arredondamento de nEmeros.