Descreva, com suas palavras, o que é momento de 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 momento de força (também chamado de torque) e que demos exemplos de problemas típicos de engenharia civil onde esse parâmetro aparece. O conteúdo aqui envolve estática e resistência dos materiais.
Passo 2
O momento de força é a grandeza que mede a tendência de uma força de fazer um corpo girar em torno de um ponto ou eixo. Matematicamente, se uma força
atua num ponto cuja posição relativa ao pivô é
, o momento vetor é
e sua magnitude, quando
e
são perpendiculares, reduz-se a
onde
é a distância perpendicular da linha de ação de
ao pivô.
Passo 3
Fisicamente,
ou
indica o sentido da rotação (horário ou anti-horário). Na análise de estruturas, traçamos o diagrama de momento fletor para conhecer em cada seção a intensidade desse “giro interno” provocado pelas cargas. Esse diagrama é essencial para verificar onde colocar armaduras de flexão em vigas e lajes.
Passo 4
Exemplos de aplicação em engenharia civil:
- Vigas e lajes: cálculo do diagrama de momento fletor sob carregamento distribuído ou concentrado, para projetar armadura de flexão em concreto armado.
- Pilares: análise de pilares com carga excêntrica, onde o estrangulamento combinado de esforço normal e momento fletor define a armadura necessária.
- Paredes de contenção: verificação do momento de tombamento causado pela pressão de terra, dimensionando a base de fundação para resistir ao momento estabilizador.
- Pontes e treliças: determinação dos máximos momentos em vigas contínuas e em nós de treliças, essencial para o dimensionamento de perfis metálicos ou seções de concreto.
Resposta
O momento de força (ou torque) é a medida da tendência de uma força de produzir rotação em torno de um ponto ou eixo, definido pelo produto vetorial
(e, em magnitude,
quando
). Em engenharia civil ele aparece, por exemplo, no diagrama de momento fletor de vigas e lajes, na análise de pilares com carga excêntrica, no dimensionamento de paredes de contenção contra tombamento e no cálculo dos momentos em pontes e treliças.