Modelagem fisica

Modelagem Física por Meio de Elementos Concentrados Idealizados

O processo de modelagem matemática pode ser facilitado se for possível representar os fenômenos físicos envolvidos, por um modelo físico idealizado, onde os elementos deste modelo físico apresentem relações simples entre as suas variáveis. Dependendo do tipo do sistema e da acuidade buscada para o modelo, pode-se identificar os fenômenos energéticos básicos e conceituar-se elementos concentrados que os representem. Nessa linha a principal idealização é que os elementos são puros, isto é, encerram um único fenômeno físico. Outra idealização freqüente é que sua característica é linear.

Elementos de Sistemas Mecânicos a Dois Terminais

O comportamento de sistemas mecânicos (translacionais e/ou rotacionais) associa forças e movimento. Na análise, é conveniente fazer uso de três elementos mecânicos concentrados idealizados: a massa (ou inércia), a mola e o amortecedor. Esses três elementos representam fenômenos essenciais que ocorrem de várias maneiras em sistemas mecânicos, quais sejam, inércia flexibilidade e atrito, respectivamente. Ás vezes é fácil visualizar um desses fenômenos predominando sobre os outros numa dada parte de um sistema mecânico; outras vezes, dois ou todos os três fenômenos ocorrem simultaneamente. Faz parte, então, do processo de modelagem, identificar e representar adequadamente o fenômeno como combinação desses três elementos idealizados.

Elementos de Massa Ideal

As partes componentes de qualquer sistema mecânico são compostas de materiais que têm massa. Portanto, de acordo com as leis de Newton de movimento, estas partes irão individualmente e coletivamente resistir a variações de velocidade. Para separar conceitualmente o fenômeno de massa de sua não-uniformidade e de outros efeitos tais como atrito ou comportamento elástico, vai-se definir uma massa (translacional ou rotacional) pura, como sendo um elemento mecânico cujas partículas estão todas rigidamente