Traçar o diagrama de esforço normal. (Obs.:
variação linear com a distância)
Passo 1
Beleza, vamos começar entendendo o que a questão está pedindo. Precisamos traçar o diagrama de esforço normal para uma situação onde a carga distribuída (
) varia linearmente com a distância. Isso está relacionado à área de Mecânica dos Materiais, especificamente ao estudo de diagramas de esforços internos como o diagrama de esforços normais. Para resolver, vamos precisar entender como representar graficamente a variação da carga e como isso afeta o esforço normal ao longo da estrutura.
Passo 2
Primeiro, vamos visualizar a carga distribuída que varia linearmente. Isso significa que a intensidade da carga (
) aumenta ou diminui de forma constante conforme nos movemos ao longo da distância considerada. Imagine uma viga onde a carga começa em zero em um extremo e aumenta até um valor máximo no outro extremo, formando um triângulo quando representamos graficamente.
Passo 3
Agora, precisamos relacionar essa variação da carga com o esforço normal. O esforço normal (
) é a força interna que atua ao longo do eixo da viga, podendo ser de tração ou compressão. Para encontrar o esforço normal resultante em um ponto qualquer da viga, integramos a carga distribuída até aquele ponto.
Passo 4
Vamos construir o diagrama passo a passo. No início da viga (ponto onde
), o esforço normal
será zero, já que a carga acumulada ainda é inexistente. Conforme avançamos ao longo da viga, acumulamos a carga distribuída variável, resultando em um esforço normal crescente ou decrescente linearmente, dependendo da direção da variação da carga.
Passo 5
Para finalizar, o diagrama de esforço normal será uma linha reta, representando a variação linear do esforço ao longo da distância. Se a carga aumenta linearmente, o esforço normal também aumenta de forma proporcional. Se a carga diminui, o esforço normal diminui igualmente.
Resposta
O diagrama de esforço normal será uma linha reta que inicia em zero no início da viga e aumenta (ou diminui) linearmente até um valor máximo (ou mínimo) no final, refletindo a variação linear da carga distribuída
ao longo da distância.
Exercícios relacionados
Sabe-se que uma coluna j da matriz de rigidez de uma estrutura é o vetor de cargas nodais que deve ser aplicado à estrutura para manter um estado de deformação tal que o deslocamento nodal
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Com isto, deduza a primeira coluna da matriz de rigidez da treliça discutida em sala de aula usando o método dos nós. A matriz de rigidez é dada pela Eq. (11) das notas de aula do professor.
Agora explique o significado físico de um coeficiente genérico da matriz de rigidez de uma estrutura.
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A massa úmida de
do solo é 5670 g . Se o teor de umidade é
e a densidade real dos grãos do solo é 2,71, determine o seguinte: Porosidade.
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. Considerando que
e
, determine: Índice de vazios.
Sabendo-se que a tensão de ruptura a cisalhamento de uma chapa de aço é 330 MPa, determinar: a) a força
necessária para produzir, por punção, um furo de 30 mm de diâmetro em uma chapa de 9 mm de espessura; b) o valor da correspondente tensão normal no furador.