Explique os procedimentos para cálculo dos esforços normais.

Passo 1

O enunciado pede para mostrar como se calcula o esforço normal interno em barras submetidas a carregamentos axiais. O conteúdo envolve mecânica dos materiais (teoria das linhas de influência e equilíbrio) e a definição de tensão normal. Para resolver, vamos precisar:
– Desenhar o diagrama de corpo– livre (DCL) da barra ou seção cortada;
– Aplicar as equações de equilíbrio em direção axial;
– Usar a definição de tensão normal como razão entre força axial e área da seção transversal.

Passo 2

Desenhe o diagrama de corpo– livre da barra completa, mostrando todas as forças externas aplicadas ao longo do eixo (por exemplo, cargas concentradas P ou reações em apoios). Em seguida, faça um corte imaginário na seção onde se deseja conhecer o esforço normal interno e substitua tudo o que está de um lado do corte por uma força interna N atuando na linha neutra e com sentido a determinar.

Passo 3

Aplique a condição de equilíbrio das forças ao longo do eixo da barra. Escolha, por convenção, o sentido positivo para o eixo (por exemplo, da esquerda para a direita). Então imponha:
sum Faxial = 0
Se a única força externa for P puxando para a direita e a interna N puxando para a esquerda, a equação fica
N - P = 0 Longrightarrow N = P
Use sempre o mesmo critério de sinais: se N retira a barra do restante do corpo e “ puxa”, considera– se N>0 (tração); se empurra, N<0 (compressão).

Passo 4

Tendo calculado N, obtenha a tensão normal média na seção através da definição
sigma = NA,
onde A é a área da seção transversal. Se A variar ao longo da barra, use a área específica da seção considerada no corte.

Passo 5

Interprete o sinal de sigma:
sigma>0 indica tração (a seção tende a alongar),
sigma<0 indica compressão (a seção tende a encurtar).
Se houver várias cargas axiais P1,P2,dots, some– as algébrica ou corte em diferentes trechos, repetindo os passos de equilíbrio e cálculo de sigma.

Resposta

O procedimento geral para calcular esforços normais consiste em:
1 isolar a barra e/ou seção com um diagrama de corpo– livre;
2 aplicar equilíbrio axial ( sum Faxial=0) para encontrar N;
3 calcular a tensão normal pela fórmula sigma = N/A;
4 interpretar o sinal de sigma quanto a tração ou compressão.

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