Princípio teórico para cálculo da ponte

Com a orientação do professor Targino Amorim, iniciamos os cálculos que auxiliará na construção da ponte pênsil de macarrão. Isto ocorreu por meio de assuntos estudados em sala, tanto nas aulas de Física Teórica, como na de Física Prática.

Apoios

Para evitar um movimento indesejado de uma estrutura, tanto na vertical como na horizontal, utiliza-se diferentes tipos de apoio. Na ponte pênsil usaremos dois tipos, de 1º gênero, também chamado de apoio móvel. Representado pelo símbolo a seguir:

Fonte: fec.unicamp.br

E o de 2º gênero, apoio fixo, demonstrado abaixo:

Fonte: fec.unicamp,br

O primeiro impede o movimento do corpo para uma determinada direção. Já o fixo, interdita o movimento em qualquer direção, deixando livre apenas a rotação do corpo. Isto se torna interessante, já que nossa ponte é pênsil e deve girar em torno do apoio de 2° gênero.

Leis de Newton

Descrevem as consequências da interação entre corpos e o mundo externo.

De acordo com a 1ª lei de Newton, lei da inércia, se a força resultante atuando sobre um corpo é nula, não há variação em seu movimento.

Nesse caso, a ponte se encontrará em repouso quando a força resultante agindo sobre ela for nula. Isso significa que o somatório de todas as forças horizontais e verticais exercidas na estrutura é igual a zero.

No entanto, a ideia do projeto é que a ponte seja pênsil, para que seja possível a mobilidade de veículos aquáticos sob o vão que cobre. Então, nesse momento envolvemos a 2ª lei de Newton, onde uma força resultante diferente de zero atuará na estrutura, fazendo com que a armação suspenda. Essa força será fornecida pelo motor de microondas utilizado no projeto.

Vetores

Uma grandeza vetorial exige que saibamos a direção, o sentido e o módulo para que seja identificada, e para facilitar é representada por um vetor, que é um seguimento de reta orientado por uma seta.

Pode-se decompor um vetor que se encontra na diagonal em dois componentes nos eixos x e y, através da relação:

Fonte: Slides da aula de Física Teórica

Acha-se também essas componentes por meio de semelhança de triângulos, utilizando a seguinte fórmula:

Fonte: Slides da aula de Física Teórica

No nosso projeto, a teoria sobre vetores será importante para determinar as forças nos membros das treliças, determinando se os mesmos são de tração ou compressão. Na próxima postagem, estaremos mostrando os cálculos feitos com vetores, que determinam as intensidades dessas forças.

Publicado por Maria Luisa Oliveira dos Santos.

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