A dinâmica dos fluidos é um ramo da física que estuda o comportamento de fluidos, como líq, Notas de aula de Dinâmica de Fluidos

Baixe A dinâmica dos fluidos é um ramo da física que estuda o comportamento de fluidos, como líq e outras Notas de aula em PDF para Dinâmica de Fluidos, somente na Docsity! Medição das dimensões lineares OFICINAS GERAIS FACULDADE DE ENGENHARIA Licenciatura em Engenharia de Energias Renováveis MSc. Naresse Inguane, Eng. Email: yngcontacto@gmail.com 1 Objetivos 2 1. Conhecer qual é o objeto de estudo da disciplina. ▪ 2. Conhecer as hipótese ou princípios fundamentais em que se apóia a mesma para seu estudo. ▪ 3. Conhecer que é um esquema de análise e como se constrói. ▪ 4. A classificação das forças internas e as tensões. ▪ 3. Conhecer o que é um esquema de análise e como se constróie 1. Introdução. Breve historial. ▪Breve historial ▪ A resistência de Materiais como ciência física é parte da mecânica geral e pertence à mecânica dos sólidos deformáveis. ▪ Sua origem se podem relacionar com o nome do celebre cientista italiano Galileo Galilei (1564-1642) que foi o primeiro que estudou a resistência das vigas. Nessa época era ainda desconhecida a relação que existe entre as forças que atuam e a deformação dos materiais. 5 1. Introdução. Breve historial. ▪Breve historial ▪ Pode dizerr-se que a ciência Resistência de Materiais se inicia com a Lei do Hooke. O cientista inglês Robert Hooke (1635-1703) formula em 1660 sua conhecida lei sobre a dependência linear entre as forças que atuam e as deformações, esta lei, válida até o limite de proporcionalidade; constitui um elemento básico para o posterior desenvolvimento da teoria matemática da Resistência de Materiais. No ano 1870 o cientista inglês Thomas Young expressa matematicamente essa relação. 6 1.2. Objetivos da resistência de materiais ▪ A Resistência de Materiais é a ciência que estuda os sólidos deformáveis em equilíbrio, assim como os métodos teóricos experimentais que permitem realizar os distintos projectos com a máxima segurança e economia do material. ▪ É uma ciência teórica prática já que por uma parte se fundamenta nos resultados das investigações dos materiais e de seu comportamento baixo distintas cargas e por outra parte se apóia nas leis da mecânica teórica e as matemáticas. 7 1.2. Objetivos da resistência de materiais Seus objetivos são: 2. Exposição dos métodos de cálculo da rigidez das peças. A rigidez é a propriedade das peças de opor-se às deformações, ou seja o problema é agora o estudo da estabilidade das formas de equilíbrio nos corpos reais (deformáveis). A estabilidade é a capacidade de um elemento de opor-se a grandes perturbações do equilíbrio inalterado como resultado de ações de perturbações pequenas. O equilíbrio de um elemento estável é, se a uma variação pequena da carga lhe corresponde uma variação pequena na deformação. 10 1.2. Objetivos da resistência de materiais Seus objetivos são: O equilíbrio é instável se a um crescimento limitado da carga se corresponde a um crescimento ilimitado das deformações. A mudança súbita de uma forma de equilíbrio a outra constitui um sintoma de perda de estabilidade. (Figura 1.1) 11 1.2. Objetivos da resistência de materiais Figura 1.1 Perda de estabilidade de uma viga A perda de estabilidade pode ocorrer para valores de carga não perigosas do ponto de vista da resistência ou rigidez da peça. 12 1.2. Objetivos da resistência de materiais ▪3. Saber utilizar as diferentes tabelas que simplificam os cálculos, assim como, trabalhar com as tabelas de perfis laminados. ▪4. Calcular os coeficientes de segurança a que trabalham os elementos de maquina e estruturas segundo as condições de resistência a à fadiga, a estabilidade e a resistência às sobrecargas. ▪5. Ter em conta o fator econômico. 15 1.3. Sistema real e esquema de análise. Formas simples dos elementos ▪Na realização do cálculo de uma construção é necessário estabelecer que é o essencial e que não é o essencial e construir um esquema no que se desprezem todos os fatores que não influem no fenômeno. Isto é importante já que uma análise que tenha em conta todos os fatores que influem virtualmente é impossível. 16 1.3. Sistema real e esquema de análise. Formas simples dos elementos ▪Na resistência de materiais, como em qualquer ramo das ciências naturais, o estudo da resistência de um corpo real começa escolhendo seu esquema de análise. Antes de começar o cálculo de uma estrutura convém esquematizá-la, prescindindo de todos aqueles fatores que não influem seriamente no comportamento delas. 17 1.3. Sistema real e esquema de análise. Formas simples dos elementos ▪O corpo real simplificado é o esquema de análise. Um mesmo corpo ou sistema de corpo pode ter esquemas de análise distintas, segundo a exatidão que se exija do cálculo e segundo o aspecto de trabalho que interesse. Por exemplo, no caso do elevador, se o que interessa é somente a resistência do cabo, a cabine pode ser considerada, como um sólido indeformável e substituído por uma força aplicada ao cabo. Se se tratar de estudar a resistência da cabine, esta última não poderia considerar-se como um sólido rígido. 20 1.3. Sistema real e esquema de análise. Formas simples dos elementos ▪ Outro exemplo é o esquema construtivo de um transportador de paus de rodillos o qual se mostra na figura 1.2 e seu esquema de análise que se mostra na figura 1.3 ▪ Se o que interessa é calcular os suspensórios que sustentam o transportador, então a viga AB (Figura 1.3) considerará-se como um sólido rígido e a carga transportadora se concentrará no centro de massas do transportador. Quando quiser calcular a viga AB, então, esta será considerada como um sólido deformável e a carga se distribuirá a todo o comprido da mesma. Outro será o esquema de análise se se tratasse de calcular os paus de rodillos (macarrão), etc. 21 Esquema construtivo de um transportador de paus de rodillos Esquema de análise de um transportador de paus de rodillos 1.3. Sistema real e esquema de análise. Formas simples dos elementos ▪A Resistências dos Materiais pode considerar-se como um ramo da mecânica chamada Mecânica dos Sólidos deformáveis e tem como fim a elaboração de métodos práticos de cálculo dos elementos típicos das estruturas, para o qual introduz certas hipótese e simplificações: 22 1.3. Sistema real e esquema de análise. Formas simples dos elementos ▪Laje: É um corpo limitado por dois planos a uma distância muito pequena comparado com as outras duas dimensões 25 1.3. Sistema real e esquema de análise. Formas simples dos elementos Abóbada: É um corpo que tem uma dimensão pequena em comparação com as outras dois. Esta limitado por duas superfícies curvas. Um caso particular das abóbadas são as lajes. 26 1.3. Sistema real e esquema de análise. Formas simples dos elementos Bloco: Suas três dimensões são da mesma ordem. 27 1.4. Hipótese introduzidas na resistência de materiais. a) Material maciço (homogêneo): - O material se considera maciço (contínuo), quer dizer não se tem em conta os defeitos possíveis na estrutura do átomo (ocos e deslocamentos) - Os grãos são tão pequenos que o material se pode considerar contínuo, inclusive em materiais como a madeira, concreto e a pedra. Os resultados práticos são satisfatórios. 30 1.4. Hipótese introduzidas na resistência de materiais. b) Homogêneo. O material da peça é homogêneo, quer dizer tem iguais propriedades em todos os pontos. Os metais são altamente homogêneos, quer dizer, suas propriedades são iguais em todos os pontos, entretanto a madeira, o concreto, etc. são menos homogêneos. A madeira tem nós e o concreto está composto de pedras, cascalho cujas propriedades são distintas às do cimento. 31 Propriedades iguais em todos os pontos Os experimentos demonstram que os resultados obtidos, aceitando esta hipótese são satisfatórios, pelo general se aplica para todos os materiais. T.P.C. ▪ Quais são as unidades básicas do sistema internacional? ▪ Como é obtida a unidade de força no sistema internacional? Como é denominada esta unidade? ▪ O que é peso? Quais suas características? Quais as unidades utilizadas? ▪ O que é peso especifico? Quais as unidades utilizadas? ▪ O que é pressão? Quais as unidades utilizadas? ▪ O que é tensão? O que a diferencia de pressão? ▪ O que é carga uniformemente distribuída? Quais as unidades utilizadas? ▪ O que é carga concentrada? Quais as unidades utilizadas? 32 1.5. Sistema de unidades ▪Conversão do sistema MKS ao SI • Unidade de força: 1 kgf = 9.80665 N=10 N; então 1N =0.10197 kgf = 0.1 Kgf • Unidade de massa: 1 Kgf seg2/m = 9.81 = 10 Kg; então 1 Kg = 0.1 Kgfseg2/m • Unidade de presión:1kgf/cm2 =10N/ cm2=105 N/m2;entonces1N/cm2= 0.1 kgf/ cm2 • Unidade de trabalho (energia): 1 Kgf.m = 10 N.m = 10 J : 1 N.m = 1 J = 0.1 kgf.m. 35 1.5. Sistema de unidades ▪Conversão do sistema MKS ao SI ▪A unidade de trabalho no sistema internacional (SI) é o trabalho realizado por 1 Newton em um metro. Esta unidade se denomina Joule e se denota por J ▪Unidade de potência: 1 Kgf.m/s = 10 N.m/s = 10 J/s = 10 W ▪1 Cv = 75 kgf.m/s = 736 W = 0.736 Kw ▪1 kw = 1000 J/s = 1000 N.m/s = 100 Kgf.m/s 36 Estática de pontos materiais. Sistemas equivalentes de forças. Mecânica e resistência de materiais FACULDADE DE ENGENHARIA Licenciatura em Engenharia de Energias Renováveis MSc. Naresse Inguane, Eng. Email: yngcontacto@gmail.com 37