Quais são os três modelos que regem o estudo da Mecânica dos Materiais? Descreva brevemente sobre eles.
Passo 1
Beleza! Vamos ver o que você tá pedindo aqui. A pergunta é sobre os três modelos que regem o estudo da Mecânica dos Materiais. Então, estamos falando da área de engenharia que analisa como os materiais se comportam sob diferentes tipos de forças e cargas. Para responder isso, vamos precisar entender um pouquinho sobre os modelos básicos que usamos para estudar esse comportamento.
Passo 2
Primeiro, temos o Modelo de Axial. Esse modelo é usado quando uma força é aplicada ao longo do eixo do material, tipo puxando ou empurrando. Imagina uma barra de metal sendo esticada ou comprimida. A gente analisa como o material se alonga ou encurta, usando a fórmula da tensão axial:
Onde:
-
é a tensão -
é a força aplicada -
é a área da seção transversal
Passo 3
O segundo modelo é o Modelo de Flexão (ou Bending). Aqui, a gente olha para como um material se deforma quando uma força tenta dobrá-lo. Pense em uma viga de madeira sob o peso de algo no meio. A fórmula principal que usamos é a equação de flexão de Euler-Bernoulli:
Onde:
-
é o momento fletor -
é a distância do ponto ao eixo neutro -
é o momento de inércia da seção
Passo 4
O terceiro modelo é o Modelo de Torção. Esse modelo estuda como um material reage quando está sendo torcido, como uma chave girando em um parafuso. A fórmula típica para torção é:
Onde:
-
é a tensão de torção -
é o torque aplicado -
é a distância do ponto ao centro -
é o momento polar de inércia
Resposta
Então, os três modelos que regem o estudo da Mecânica dos Materiais são:
- Modelo de Axial: Analisa a deformação por tração ou compressão ao longo do eixo do material.
- Modelo de Flexão: Estuda a deformação quando o material é submetido a forças que causam dobramento.
- Modelo de Torção: Examina o comportamento do material quando submetido a forças que causam torção ou giro.
Esses modelos são fundamentais para entender e prever como os materiais vão se comportar em diferentes situações de carga.