8 ) Descreva, com suas palavras, o que é força. Dê exemplos de problemas de engenharia civil em que se trabalha com esse parâmetro.

Passo 1

O enunciado pede que expliquemos, com nossas próprias palavras, o que é força e que demos exemplos de problemas de engenharia civil em que esse parâmetro aparece. O conteúdo é Mecânica (Estática/Dinâmica) e vamos precisar apresentar a definição de força como vetor e indicar aplicações práticas em Engenharia Civil.

Passo 2

Definimos força como uma interação física que pode alterar o estado de movimento ou a forma de um corpo. Matematicamente, é representada por um vetor \vec{F} que possui módulo, direção e sentido. No Sistema Internacional, a unidade de força é o newton, ou seja,
1\,\text{N} = 1\,\frac{\text{kg}\cdot\text{m}}{\text{s}^2}.
Fisicamente, forças podem ser de contato (por exemplo, uma carga aplicada numa viga) ou à distância (como a força gravitacional).

Passo 3

Em Engenharia Civil, quase todo dimensionamento parte do cálculo de forças. Por exemplo:
  • Na análise de vigas e pórticos, calcula-se a força de cisalhamento e o momento fletor gerados pelas cargas (propriamente dita, cargas são forças distribuídas ou concentradas).
  • No dimensionamento de fundações, avalia-se a força vertical transmitida pelo edifício ao solo (carga de cálculo) e a capacidade de suporte do terreno.
  • Em muros de arrimo, trabalha-se com o empuxo de terra, que é uma força horizontal do solo empurrando o muro.

Passo 4

Problemas típicos onde usamos forças em Engenharia Civil:
  1. Verificar se uma viga de concreto armado aguenta a carga de serviço, calculando \vec{F} de cada carga aplicada, gerando diagramas de esforços internos.
  2. Projetar a sapata de fundação, determinando a força vertical resultante do edifício que será transmitida ao solo e comparando-a com a tensão admissível do terreno.
  3. Dimensionar um muro de arrimo, avaliando o empuxo ativo e passivo do terreno para garantir estabilidade contra tombamento e escorregamento.
  4. Analisar a ação do vento sobre fachadas ou coberturas, convertendo a pressão do vento em forças distribuídas e avaliando esforços na estrutura.

Resposta

Força é uma grandeza vetorial que mede a interação capaz de alterar o movimento ou deformar um corpo; representa-se por \vec{F} e tem unidade de newton \text{N}. Em Engenharia Civil, calculamos forças para dimensionar vigas (cisalhamento e momento fletor), projetar fundações (força vertical transmitida ao solo), avaliar empuxos em muros de arrimo (força horizontal do solo), e até definir as ações do vento sobre estruturas (pressões convertidas em forças distribuídas).

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