Mecânica Geral

Cartões · 52

Primeira Lei de Newton (Inércia)

Um corpo permanece em repouso ou em movimento retilíneo uniforme a menos que seja compelido a mudar seu estado por forças aplicadas. A resultante das forças externas é zero.

Segunda Lei de Newton (Princípio Fundamental)

A aceleração de um corpo é diretamente proporcional à força resultante sobre ele e inversamente proporcional à sua massa: F = m . a.

Terceira Lei de Newton (Ação e Reação)

Se um corpo A exerce uma força sobre um corpo B, B exerce simultaneamente em A uma força de mesma intensidade, mesma direção e sentido oposto.

Momento de uma Força (Torque)

Mede a tendência de uma força girar um corpo em torno de um ponto ou eixo: M = F . d, onde d é o braço de alavanca perpendicular.

Primeira Condição de Equilíbrio Estático

A soma vetorial de todas as forças que atuam sobre o corpo rígido deve ser nula: ΣF = 0, garantindo ausência de translação acelerada.

Segunda Condição de Equilíbrio Estático

A soma dos momentos (torques) de todas as forças em relação a qualquer ponto deve ser nula: ΣM = 0, garantindo ausência de rotação acelerada.

Atrito Estático

Força de contato que impede o início do deslizamento entre duas superfícies secas. Seu valor máximo é dado por Fe_max = μe . N.

Atrito Cinético

Força resistiva que atua durante o deslizamento relativo entre superfícies em contato, calculada por Fc = μc . N, com μc geralmente menor que μe.

Centro de Gravidade

Ponto no qual se pode considerar concentrada toda a força peso de um corpo para fins de cálculo de equilíbrio e movimento.

Centroide

Centro geométrico de uma forma bidimensional ou tridimensional. Coincide com o centro de massa se o material for homogêneo.

Momento de Inércia de Área (Segundo Momento)

Propriedade geométrica de uma seção transversal que mede a resistência à flexão em torno de um eixo: I = ∫ y² dA.

Teorema dos Eixos Paralelos (Steiner)

Permite calcular o momento de inércia em relação a qualquer eixo paralelo a um eixo centroidal: I = I_cm + A . d².

Momento Polar de Inércia

Mede a resistência de uma seção transversal cilíndrica à torção em torno de um eixo perpendicular à seção: J = ∫ r² dA.

Produto de Inércia

Quantidade geométrica Ixy = ∫ xy dA que reflete a assimetria da seção em relação aos eixos cartesianos; é nulo se um eixo for de simetria.

Trelica Simples

Estrutura composta por barras retas conectadas nas extremidades por nós articulados, submetidas unicamente a forças axiais de tração ou compressão.

Método dos Nós

Técnica para cálculo de esforços em treliças resolvendo o equilíbrio pontual (ΣFx = 0, ΣFy = 0) em cada junta articulada isolada.

Método das Seções (Ritter)

Técnica de corte imaginário através de barras de uma treliça para determinar forças internas diretamente pelo equilíbrio do corpo rígido resultante.

Esforço Normal (Axial)

Carga interna que atua perpendicularmente à área da seção transversal de um elemento, causando tração ou compressão longitudinal.

Esforço Cortante

Carga interna que atua paralelamente ao plano da seção transversal, tendendo a cisalhar o elemento estrutural.

Momento Fletor

Efeito interno que tende a curvar ou fletir uma viga ao redor do eixo neutro da sua seção transversal.

Momento de Torção

Momento que tende a torcer um elemento esbelto ao longo do seu eixo longitudinal.

Diagrama de Corpo Livre (DCL)

Esquema simplificado que isola o corpo ou subsistema de interesse, exibindo todas as forças e momentos externos e de reação atuantes.

Velocidade Escalar Média

Razão entre o deslocamento linear total percorrido e o intervalo de tempo decorrido: vm = Δs / Δt.

Aceleração Escalar Média

Taxa temporal de variação da velocidade: am = Δv / Δt.

Equação de Torricelli

Relaciona velocidade, aceleração constante e deslocamento sem depender explicitamente do tempo: v² = v0² + 2 . a . Δs.

Aceleração Centrípeta (Normal)

Componente da aceleração perpendicular à trajetória curvilínea, responsável pela mudança na direção da velocidade: ac = v² / R.

Aceleração Tangencial

Componente da aceleração paralela ao vetor velocidade instantânea, responsável por alterar o módulo da velocidade escalar: at = dv / dt.

Movimento Circular Uniformemente Variado (MCUV)

Movimento em trajetória circular com aceleração angular constante: θ(t) = θ0 + ω0 . t + (α . t²) / 2.

Trabalho Mecânico de Força Constante

Grandeza escalar que mede a energia transferida por uma força ao longo de um deslocamento: W = F . d . cos(θ).

Energia Cinética Translacional

Energia associada ao estado de movimento linear de uma partícula ou corpo com massa m: Ec = (m . v²) / 2.

Teorema do Trabalho e Energia Cinética

O trabalho total realizado pela resultante de todas as forças sobre um corpo é igual à variação de sua energia cinética: W_tot = ΔEc.

Energia Potencial Gravitacional (perto da Terra)

Energia associada à posição vertical de um corpo em um campo gravitacional uniforme: Ep = m . g . h.

Energia Potencial Elástica

Energia armazenada em um elemento elástico ideal com rigidez k deformado por uma distância x: Epe = (k . x²) / 2.

Força Conservativa

Força cujo trabalho total ao longo de uma trajetória fechada é nulo e não depende do caminho percorrido, apenas dos pontos inicial e final.

Princípio da Conservação da Energia Mecânica

Na presença exclusiva de forças conservativas, a energia mecânica total (cinética + potencial) de um sistema isolado permanece constante.

Potência Mecânica Média

Taxa de transferência ou conversão de energia em relação ao tempo decorrido: P = W / Δt = F . v (potência instantânea).

Quantidade de Movimento Linear (Momento Linear)

Grandeza vetorial definida pelo produto da massa de uma partícula pela sua velocidade: p = m . v.

Teorema do Impulso e Momento Linear

O impulso gerado pela força resultante em um intervalo de tempo equivale à alteração do momento linear: I = ∫ F dt = Δp.

Conservação do Momento Linear

O momento linear total de um sistema fechado permanece constante quando a resultante das forças externas aplicadas é nula.

Colisão Perfeitamente Elástica

Impacto no qual tanto o momento linear quanto a energia cinética total do sistema são conservados (coeficiente de restituição e = 1).

Colisão Perfeitamente Inelástica

Impacto no qual os corpos se movem juntos com a mesma velocidade após o choque, havendo a máxima perda de energia cinética (e = 0).

Momento de Inércia de Massa

Medida da oposição que um corpo rígido apresenta à aceleração angular ao redor de um eixo fixo: I = ∫ r² dm.

Energia Cinética Rotacional

Energia devida à rotação de um corpo rígido em torno de um eixo com velocidade angular ω: Ec_rot = (I . ω²) / 2.

Segunda Lei de Newton para Rotação

O torque resultante sobre um corpo rígido em torno de um eixo fixo é igual ao momento de inércia vezes a aceleração angular: ΣM = I . α.

Momento Angular (Quantidade de Movimento Angular)

Grandeza vetorial que descreve o estado de rotação de um sistema: L = r × p para uma partícula, ou L = I . ω para rotação em eixo fixo.

Conservação do Momento Angular

Se o momento resultante das forças externas sobre o sistema for nulo (ΣM_ext = 0), o momento angular total L se conserva.

Movimento Harmônico Simples (MHS)

Oscilação periódica cuja força restauradora é linearmente proporcional e oposta ao deslocamento em relação ao equilíbrio: F = -k . x.

Frequência Natural Angular de Oscilação (Massa-Mola)

Velocidade angular própria de vibração livre não amortecida de um sistema massa-mola: ω0 = √(k / m).

Período do Pêndulo Simples

Tempo gasto para completar uma oscilação de pequena amplitude para fio de comprimento L: T = 2π . √(L / g).

Vínculo de Rolamento Sem Deslizamento

Condição cinemática em que o ponto de contato entre a roda e a superfície tem velocidade instantânea nula: v_cm = ω . R.

Princípio de d'Alembert

Método de transformar um problema dinâmico em estático equivalente aplicando uma força de inércia fictícia Fi = -m . a.

Trabalho Virtual

O trabalho total realizado por todas as forças ativas durante qualquer deslocamento virtual compatível com os vínculos é nulo no equilíbrio.