Quais são os esforços solicitantes internos principais em um elemento estrutural? Desenhe um esquema com uma viga biapoiada e um corte mostrando estes esforços.
Passo 1
Beleza, o enunciado pede para a gente listar quais são os esforços internos principais num elemento estrutural (tipo viga) e ainda fazer um esquema mostrando esses esforços numa viga biapoiada com um corte. Isso é Resistência dos Materiais: entender que, se você “corta” a viga, surgem resultantes de tensão que chamamos de esforços internos. Vamos precisar do conceito de equilíbrio estático e de resultantes de distribuições de tensão num corte.
Passo 2
Teoria básica: quando a gente faz um corte num elemento estrutural, as tensões internas que existiam antes do corte se transformam em forças resultantes e momentos resultantes que garantem o equilíbrio da parte cortada. Os principais são:
- Força Normal
– age ao longo do eixo da viga, causando tração ou compressão. - Força Cisalhante (ou Força Cortante)
– age perpendicular ao eixo, “deslizando” as camadas. - Momento Fletor
– é o momento que faz curvar a viga, gerando tração numa face e compressão na outra.
(Em casos de torção teríamos também o Momento Torçor, mas numa viga biapoiada simples, sem torque, só aparecem , e .)
Passo 3
Esquema da viga biapoiada + corte. Vou mostrar com código TikZ em LaTeX (você pode compilar pra ver o desenho):
\begin{tikzpicture}[scale=1]
% Viga e apoios
\draw[line width=1pt] (0,0) -- (6,0);
\draw[fill=black] (0,0) circle (2pt) node[below] {A};
\draw[fill=black] (6,0) circle (2pt) node[below] {B};
\draw (0,-0.1) -- (0,-0.3) -- (-0.2,-0.5) -- (0.2,-0.5) -- (0,-0.3);
\draw (6,-0.1) -- (6,-0.3) -- (5.8,-0.5) -- (6.2,-0.5) -- (6,-0.3);
% Corte em x
\draw[dashed] (2.5,-0.5) -- (2.5,1.5) node[above] {corte em $x$};
% Esforços internos no corte
\draw[->,red,very thick] (2.5,0) -- ++(1,0) node[right] {$N(x)$};
\draw[->,blue,very thick] (2.5,0) -- ++(0,1) node[above right] {$V(x)$};
\draw[->,green!70!black,very thick] (2.5,0.8) arc (90:180:0.8) node[left] {$M(x)$};
\end{tikzpicture}
Resposta
Os esforços solicitantes internos principais são:
- Força Normal
- Força Cisalhante (Força Cortante)
- Momento Fletor