MECÂNICA - ESTÁTICA Princípios Gerais Cap. 1.

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1 MECÂNICA - ESTÁTICA Princípios Gerais Cap. 1

2 Apresentar o enunciado das leis de Newton do movimento e gravitação.
Objetivos Oferecer uma introdução às quantidades básicas e idealizações da mecânica. Apresentar o enunciado das leis de Newton do movimento e gravitação. Revisar os princípios para a aplicação do Sistema Internacional de Unidades – SI. Investigar os procedimentos padrão de execução de cálculos numéricos. Oferecer uma orientação geral para a resolução de problemas.

3 Apresentar o enunciado das leis de Newton do movimento e gravitação.
Objetivos Oferecer uma introdução às quantidades básicas e idealizações da mecânica. Apresentar o enunciado das leis de Newton do movimento e gravitação. Revisar os princípios para a aplicação do Sistema Internacional de Unidades – SI. Investigar os procedimentos padrão de execução de cálculos numéricos. Oferecer uma orientação geral para a resolução de problemas.

4 Mecânica dos Corpos Rígidos Mecânica dos Corpos Deformáveis
Mecânica dos Fluídos

5 Mecânica dos Corpos Rígidos
Estática: Equilíbrio de corpos em repouso ou em velocidade constante Dinâmica Movimento acelerado dos corpos

6 Histórico 1.1 Mecânica Arquimedes (287-212 a.C.) – alavancas;
Galileu ( ) – pêndulos e queda livre; Newton ( ) – 3 leis do movimento e lei gravitacional

7 1.2 * Conceitos Fundamentais
Quantidades Básicas Comprimento Tempo Massa Força Modelos ou Idealizações Partícula Corpo Rígido Força Concentrada 3 Leis do Movimento de Newton Lei de Atração Gravitacional de Newton Peso

8 Comprimento: descreve o tamanho de um sistema físico.
1.2 * Quantidades Básicas Comprimento: descreve o tamanho de um sistema físico. Tempo: concebido como uma sucessão de eventos. Massa: propriedade da matéria pela qual se pode comparar a ação de um corpo sobre o outro. Força: considerada como um empurrão ou puxão exercido por um corpo sobre outro.

9 Partícula: possui massa com tamanho desprezível.
1.2 * Idealizações Partícula: possui massa com tamanho desprezível. Tamanho da Terra é insignificante comparado às dimensões de sua órbita. Corpo Rígido: grande número de partículas que permanecem equidistantes uma da outra antes e depois de uma carga aplicada. Em geral deformações reais são relativamente pequenas e podem ser desprezadas para a análise de estruturas. Força concentrada: atua em um ponto de um corpo. Área de aplicação pequena em comparação com as dimensões do corpo.

10 Apresentar o enunciado das leis de Newton do movimento e gravitação.
Objetivos Oferecer uma introdução às quantidades básicas e idealizações da mecânica. Apresentar o enunciado das leis de Newton do movimento e gravitação. Revisar os princípios para a aplicação do Sistema Internacional de Unidades – SI. Investigar os procedimentos padrão de execução de cálculos numéricos. Oferecer uma orientação geral para a resolução de problemas.

11 1.2 * 3 Leis do Movimento de Newton
Primeira Lei Uma partícula originalmente em repouso, ou em movimento constante, permanecerá neste estado se não for submetida a uma força desbalanceadora Segunda Lei F = ma Terceira Lei Para cada ação existe uma reação em direção contrária

12 1.2 * Lei de Atração Gravitacional de Newton
F = força de gravitação entre duas partículas G = constante universal de gravitação; G = x m3/(kg.s2) m1, m2 = massa de cada uma das partículas r = distância entre as duas partículas

13 1.2 * Peso

14 Apresentar o enunciado das leis de Newton do movimento e gravitação.
Objetivos Oferecer uma introdução às quantidades básicas e idealizações da mecânica. Apresentar o enunciado das leis de Newton do movimento e gravitação. Revisar os princípios para a aplicação do Sistema Internacional de Unidades – SI. Investigar os procedimentos padrão de execução de cálculos numéricos. Oferecer uma orientação geral para a resolução de problemas.

15 Unidades do SI (MKS) É o sistema internacional de unidades
1.3 Unidades de Medida Unidades do SI (MKS) É o sistema internacional de unidades Versão atualizada do sistema métrico F = ma F = força em Newton (N) m = massa em kg a = aceleração em m/s2 N = kg. m/s2 W = mg (g = 9.81 m/s2)

16 Unidades dos USA (FPS) F = ma W = mg (g = 32.2 ft/s2)
1.3 Unidades de Medida Unidades dos USA (FPS) F = ma F = força em libras (lb) m = massa em slugs a = aceleração em ft/s2 slug = lb. s2/ft W = mg (g = 32.2 ft/s2)

17 Nome Comp. Tempo Massa Força
1.3 Unidades de Medida Nome Comp. Tempo Massa Força SI metro m segundo s quilograma kg Newton (N) (kg.m/s2) FPS pé ft slug (lb.s2/ft) libra lb

18 Conversão de Unidades Quantidade (FPS) (SI) Força lb 4.4482 N Massa
1.3 Unidades de Medida Conversão de Unidades Quantidade (FPS) (SI) Força lb N Massa slug kg Comprimento ft m

19 1.4 Sistema Internacional de Unidades
Forma exponencial Prefixo Símbolo Multiplo 109 giga G 106 mega M 1 000 103 kilo k Submultiplo 0.001 10-3 mili m 10-6 micro  10-9 nano n

20 Apresentar o enunciado das leis de Newton do movimento e gravitação.
Objetivos Oferecer uma introdução às quantidades básicas e idealizações da mecânica. Apresentar o enunciado das leis de Newton do movimento e gravitação. Revisar os princípios para a aplicação do Sistema Internacional de Unidades – SI. Investigar os procedimentos padrão de execução de cálculos numéricos. Oferecer uma orientação geral para a resolução de problemas.

21 1.5 Cálculos Numéricos Homogeneidade Dimensional Algarismos Significativos Arredondamento de Números Cálculos

22 1.5 * Homogeneidade Dimensional
Os termos de qualquer equação devem ser dimensionalmente homogêneos

23 1.5 * Algarismos Significativos
5.604 tem 4 algarismos significativos 34.52 idem tem 5 algarismos significativos, mas 5.46E-3 tem somente 3 sendo o mesmo número expressado de forma diferente 400 tem 3 mas 0.4E+3 tem somente 1 2500 tem 4 e 2.50E+3 tem 3

24 1.5 * Algarismos Significativos – Tolerância de notação
400 tem 3 mas pode-se considerar que tem 1 ou 2… 401, 402, 403, 404, 405, escritos com 2 ficam 400 2500 tem 4 mas pode-se considerar que tem 2 ou 3

25 1.5 * Arredondamento de Números
Regras para arredondar com n algarismos significativos: n + 1 dígito < 5, descartar os dígitos após n. Assim e arredondados para n=2 dígitos, ficam 2.3 e 0.45. n + 1 dígito = 5 seguido de zeros, arredondar o dígito n para um número par e descartar os demais. Assim e arredondados para n=3 dígitos, ficam 1.24 e Nos demais casos, arredondar o dígito n para n+1 e descartar os demais. Assim e arredondados para n=3 dígitos, ficam e 566.

26 1.5 * Cálculos Usar um número de algarismos significativos maior do que o número de algarismos dos dados do problema nos cálculos intermediários. Geralmente os resultados devem ser apresentados com 3 algarismos significativos, o mesmo que os dados. Assim, em geral, os cálculos devem ser realizados com um mínimo de 5 algarismos (usando no mínimo 2 algarismos a mais do que o número de algarismos desejados para os resultados).

27 1.5 * Cálculos - Exemplo Dados: A = 12.3; B = 34.5; C = 14.6

28 Linha 2: planilha com todos algarismos
1.5 * Cálculos - Exemplo Delta R -B-R -B+R X1 X2 Substituindo X1 Substituindo X2 471.93 21.724 -0.519 -2.29 -2.28 472.00 21.8 -0.516 Linha 2: planilha com todos algarismos Linha 3: usando 5 alg. significativos Linha 4: usando 3 alg. Significativos

29 Apresentar o enunciado das leis de Newton do movimento e gravitação.
Objetivos Oferecer uma introdução às quantidades básicas e idealizações da mecânica. Apresentar o enunciado das leis de Newton do movimento e gravitação. Revisar os princípios para a aplicação do Sistema Internacional de Unidades – SI. Investigar os procedimentos padrão de execução de cálculos numéricos. Oferecer uma orientação geral para a resolução de problemas.

30 1.6 Procedimento Geral de Análise
Resolver problemas de maneira lógica e ordenada: Ler o problema relacionando a situação real com a teoria. Traçar os diagramas e tabular os dados. Aplicar os princípios relevantes sob a forma matemática. Resolver as equações usando unidades homogêneas completando a solução numericamente. Expresse o resultado com o número de algarismos significativos compatível com a precisão dos dados. Analisar a resposta com técnica e bom senso para verificar sua validade. Revise o problema e tente pensar em outras soluções.