Introdução à Mecânica dos Sólidos

Universidade de Caxias do Sul
Introdução à Mecânica dos Sólidos
Professor Vagner Grison
1. Esforços mecânicos
Materiais sólidos tendem a deformar (ou eventualmente romper) quando submetidos a solicitações mecânicas. A Resistência dos Materiais é um ramo da Engenharia que tem como objetivo o estudo do comportamento de elementos construtivos sujeitos a esforços, de forma que eles possam ser adequadamente dimensionados para suportá-los nas condições previstas de utilização.
A Figura 1 ilustra formas gráficas simplificadas dos tipos de esforços mais comuns a que são submetidos os elementos construtivos.

Figura 1 – Esquema gráfico simplificado dos principais esforços mecânicos.
(a) Tração: a força atuante tende a provocar um alongamento do elemento na direção da mesma. (b) Compressão: a força atuante tende a produzir uma redução de tamanho do elemento na direção da mesma.
(c) Flexão: a força atuante provoca uma deformação do eixo perpendicular à mesma.
d) Torção: as forças atuam em um plano perpendicular ao eixo de tal forma que cada seção transversal do objeto sob ação do esforço tende a girar em relação às outras.
(e) Flambagem: é um esforço de compressão em uma barra de seção transversal pequena em relação ao comprimento, que tende a produzir uma curvatura na barra.
(f) Cisalhamento: forças atuantes tendem a produzir um efeito de corte, isto é, um deslocamento linear entre seções transversais.
Em muitas situações práticas ocorre uma combinação de dois ou mais tipos de esforços. Em alguns casos há um tipo predominante e os demais podem ser desprezados, mas há outros casos em que eles precisam ser considerados conjuntamente.

2. Tensões
A força por unidade de área ou a intensidade das forças distribuídas numa certa seção transversal é chamada tensão atuante, nesta seção, e é indicada pela letra grega σ
(sigma). Assim, a tensão em uma barra de seção transversal A, sujeita a uma força axial F, conforme a figura 2, é obtida dividindo-se o