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CAP 3 – Forças Aplicadas as Estruturas de Máquinas
Definição de Mecânica
A mecânica pode ser definida como o ramo das ciências físicas dedicado ao estudo do estado de
repouso ou movimento de corpos sujeitos à ação de forças. Normalmente o estudo da mecânica é
dividido em três partes: a mecânica dos corpos rígidos, a mecânica dos corpos deformáveis e a
mecânica dos fluidos.
A mecânica dos corpos rígidos pode ser dividida em estática (equilíbrio de um corpo rígido) e
dinâmica (movimento de um corpo rígido).
A estática tem por finalidade o estudo do equilíbrio de um corpo em repouso ou em movimento com
velocidade constante.
Uma grandeza vetorial é caracterizada pela dependência de três elementos fundamentais, ou seja,
representa um ente matemático que possui intensidade, direção e sentido. Em problemas de estática
é muito comum a utilização de grandezas vetoriais como posição, força e momento.
A posição de um ponto no espaço em relação a outro ponto caracteriza uma grandeza vetorial.
Para descrever a posição de uma cidade A em relação à outra cidade B, é insuficiente dizer que
ambas estão separadas por uma distância de 100 km, para se caracterizar um vetor, deve-se dizer,
por exemplo, que a cidade B se encontra 100 km a oeste da cidade A.
A força também é caracterizada como uma grandeza vetorial, pois quando se empurra uma peça
de móvel através do chão aplica-se na mesma uma força com intensidade suficiente para mover o
móvel e com a direção desejada para o movimento.
Uma grandeza vetorial pode ser representada graficamente por uma seta, que é utilizada para
definir seu módulo, sua direção e seu sentido. Graficamente o módulo de um vetor é representado
pelo comprimento da seta, a direção é definida através do ângulo formado entre um eixo de
referência e a linha de ação da seta e o sentido é indicado pela extremidade da seta.
A figura mostra a representação gráfica de dois vetores força atuando ao longo dos cabos de
fixação de um poste, o ponto O é chamado de origem do vetor e o ponto P representa sua
extremidade ou ponta.
Componentes de um Vetor
Quando um vetor R é expresso segundo a soma de dois vetores A e B, cada um dos vetores A e B
são chamados de componentes de R, portanto, um vetor resultante pode ser decomposto em duas
componentes a partir da aplicação da regra do paralelogramo. Um exemplo de decomposição
vetorial pode ser observado na figura a seguir, onde, conhecendo-se as linhas de ação de cada
componente, o vetor R pode ser decomposto formando os vetores A e B.
