O problema da determinação de tensões e deformações em corpos sólidos submetidos a forças externas é extremamente complicado quando o carregamento e a geometria do corpo são complexos. Soluções gerais analíticas para uma série de problemas desse tipo são propostas pela teoria da elasticidade. Entretanto, soluções práticas para a maioria dos projetos de engenharia podem ser obtidas pelo que se tornou conhecido como enfoque da mecânica dos materiais, por meio do qual elementos estruturais reais são analisados a partir de modelos idealizados submetidos a carregamentos e restrições simples. As soluções resultantes da aplicação desse enfoque são aproximadas na medida em que são considerados apenas os efeitos que afetam significativamente as tensões, as deformações e os deslocamentos resultantes dos carregamentos aplicados. Embora os métodos da mecânica dos materiais possam ser aplicados na análise de estruturas grandes e complexas, exigindo, muitas vezes, a solução simultânea de centenas e até milhares de equações, eles se baseiam nos mesmos conceitos básicos aplicados a estruturas simples, expressos pelas equações de equilíbrio, equações de compatibilidade, relações força-deslocamento e relações tensão-deformação.
Com referência à estrutura acima descrita, desprezando o peso próprio das colunas e assumindo que a distribuição de tensões está no regime linear-elástico, redija um texto dissertativo que apresente uma análise estrutural da situação em estudo, justificando as hipóteses assumidas e determine, necessariamente:
- a equação de equilíbrio;
- a equação de compatibilidade;
- as equações, em função das reações, R1 na coluna central e R2 nas colunas laterais, das áreas A1 e A2, dos módulos de elasticidade E1 e E2 e do comprimento L, do deslocamento produzido em cada coluna;
- as equações para a rigidez de cada uma das três colunas e para a rigidez da estrutura, considerando as três colunas em conjunto.
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Em referência a conceitos pertinentes à resistência dos materiais, redija um texto dissertativo atendendo ao que se pede a seguir.
1 Cite e descreva as duas principais componentes de tensão que podem atuar em uma seção do material. [valor: 4,00 pontos]
2 Cite e descreva as principais resultantes das forças internas no material, abordando os comportamentos físicos associados. [valor: 5,50 pontos]
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1 parâmetros de entrada para o cálculo da Carga Térmica total (ao menos 5); [valor: 12,00]
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