Trabalho virtual
Trabalho virtual
11 trabalho virtual
Objetivo do capitulo
* Introduzir os princípios dos trabalhos virtuais e mostrar como aplica-lo para determinar a configuração de equilíbrio de uma serie de elementos conectados. * Estabelecer a função energia potencial e utilizar o método de energia potencial para investigar o tipo de equilíbrio ou estabilidade de um corpo rígido ou de um sistema.
11.1 definição de trabalho e trabalho virtual * em mecânica, uma força F realisa um trabalho somente quando esta submetida a um deslocamento em direção da aplicação da força. * Se a força move-se ao longo de uma trajetória s com o vetor posição r temos que: r’ = r + dr é o deslocamento, portanto o trabalho dU é definido pelo produto escalar: dU = F.dr * Como dr é infinitesimal, sua intensidade pode ser representada por ds: du = F .ds cos 0
* Se 0 =90o, o trabalho realisado é nulo. * A unidade básica do trabalho é N.m, que coincide com a unidade de momento que não tem nada ver, pois o momento é grandeza vetorial , enquanto o trabalho é escalar. * No sistema SI, um joule (J) é equivalente ao trabalho realisado por uma força de 1N que se desloca 1 m em sua direção.
* Trabalho realisado por binário: quando o corpo translada, o trabalho positivo (F.ds) de uma força cancela o trabalho negativo (-F.ds) da outra força. * Quando o corpo esta em rotação, cada força sobre um deslocamento ds0 = r/2 d0, portanto o trabalho realisado pela s duas forças é: dU = F.r2d0+ F.r2d0 = (Fr)d0 * Trabalho virtual: indica um deslocamento ou rotação que é suposto e na realidade não existe. * O trabalho virtual realisado por uma força sujeita a um deslocamento virtual δs é: δU = F .cos0 . δs * O