Capitulo 10 Momento de Inercia - Corrigido

7
Momento de Inércia Momento de Inércia D l Desenvolver um método para determinação do determinação do momento de inércia para uma área. Introduzir o produto de inércia e mostrar como determinar os momentos de inércia máximo e mínimo de máximo e mínimo de uma área. Momento de Inércia O M t d i d di tib i ã d d t O Momento de Inércia medea distribuição da massa de um corpo em torno de um eixo de rotação. Quanto maior for o momento de inércia de um corpo, mais difícil será fazê-lo girar Contribui mais para a elevação do Momento de mais difícil será fazê lo girar . Contribui mais para a elevação do Momento de Inércia a porção de massa que está afastada do eixo de giro. Um eixo girante fino e comprido, com a mesma massa de um disco que gira em relação ao seu centro, terá um momento de inércia menor que este. O t d i d á t i é f it l ã O momento de inércia de uma área tem origem sempre que é feita a relão entre: a tensão normal, (sigma), ou força por unidade de área que atua na a tensão normal, (sigma), ou força por unidade de área que atua na seção transversal de uma viga elástica, e o momento externo aplicado M, que causa a curvatura da viga. J 1 >J 2 J 1 >J 2 Momento de Inércia O momento de inércia de uma superfície plana em relação a um eixo de O momento de inércia de uma superfície plana em relação a um eixo de referência é definido como sendo a integral de área dos produtos dos elementos de área que compõem a superfície pelas suas respectivas distâncias ao eixo de referência, elevadas ao quadrado. O Momento de Inércia é uma característica geométrica importantíssima no di i t d l t t t i i f l dimensionamento dos elementos estruturais, pois fornece, em valores numéricos, a resistência da peça. Quanto maior for o momento de inércia da seção transversal de uma peça, maior a sua resistência. A unidade do momento de inércia é . 4 2 2 L L L seção transversal de uma peça, maior a sua resistência. Propriedade O momento de inércia total de uma superfície é o somatório dos momentos de inércia das figuras que a compõe. J = J 1 +J 2 +J 3 J x J 1,x +J 2,x +J 3,x

Transcript of Capitulo 10 Momento de Inercia - Corrigido

Page 1: Capitulo 10 Momento de Inercia - Corrigido

Mom

ento

deInércia

Mom

ento de Inércia

Dl

•De

senvolver u

métod

o para 

determ

inação

dode

term

inação

 do 

mom

ento de inércia 

para uma área.

p•Introd

uzir o prod

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o de

term

inar os 

mom

entos d

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máxim

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OM

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cia

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dist

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corp

oem

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umei

xode

rota

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mai

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cia

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ilse

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para

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difíc

ilse

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ais

para

ael

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ento

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com

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ento

dein

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ento

dein

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tem

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a),

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ade

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toex

tern

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ada

viga

.

J 1>J 2

J 1> J 2

Mom

ento

de

Inér

cia

Om

omen

tode

inér

cia

deum

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cie

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ada

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om

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inér

cia

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ento

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cia

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42

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LL

seçã

otra

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are

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ênci

a.

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mom

ento

dein

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som

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omen

tos

dein

érci

ada

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que

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mpõ

e.

J=J 1

+J 2

+J 3

J x J 1

,x+ J 2,x+ J 3,x

Page 2: Capitulo 10 Momento de Inercia - Corrigido

Exe

mpl

o:D

eter

min

aro

mom

ento

dein

érci

ada

supe

rfíci

eha

chur

ada

emre

laçã

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edid

asem

cent

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ros)

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a de

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ou Te

orem

a do

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orem

ade

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mas

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xos.

Teorem

a de

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ou Te

orem

a do

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Om

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tode

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cia

deum

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oa

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ento

dein

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rode

grav

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cia

que

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CG

2 CG

yy

xA

JJ

CG

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dein

érci

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aoei

xoy

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dfi

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tode

inér

cia

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laçã

oao

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tode

inér

cia

dafig

ura

emre

laçã

oao

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que

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ape

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Gda

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ape

loC

Gda

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CG

=m

omen

tode

inér

cia

dafig

ura

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oao

eixo

que

pass

ape

loC

Gda

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Gda

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ado

eixo

yat

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YC

G

y CG

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stân

cia

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CG

y CG

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ânci

ado

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utili

zado

par

a a

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rmin

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das

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ões

norm

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a qu

e es

tão

suje

itas

as p

eças

sub

met

idas

à fl

exão

.

Page 3: Capitulo 10 Momento de Inercia - Corrigido

As

form

ulaç

ões

acim

apo

dem

sere

xpre

ssas

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nção

dom

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toes

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mom

ento

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o:

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ese

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ricos

uma

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sees

peci

ficar

indi

reta

men

teo

mom

ento

dein

érci

uma

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apr

átic

ade

sees

peci

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men

teo

mom

ento

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érci

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ma

form

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Rai

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ento

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éo

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ode

Gira

ção

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ilizad

opa

rao

estu

doda

flam

bage

m.

JJ

xx

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cmcm

24y

yAJ

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xA

cmcm

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yA

Page 4: Capitulo 10 Momento de Inercia - Corrigido

Exem

plo

Afig

ura

repr

esen

taa

seçã

otra

nsve

rsal

deum

avi

ga“T

”.P

ara

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ura,

Afig

ura

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taa

seçã

otra

nsve

rsal

deum

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gaT

.P

ara

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ura,

dete

rmin

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a)o

cent

rode

grav

idad

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om

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tode

inér

cia

emre

laçã

oao

eixo

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ora

iode

gira

ção.

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idas

emce

ntím

etro

s)(m

edid

asem

cent

ímet

ros)

x

Page 5: Capitulo 10 Momento de Inercia - Corrigido

Par

afa

cilit

ara

dete

rmin

ação

das

prop

rieda

des

geom

étric

asde

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mpo

stas

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vém

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tara

segu

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)h

(cm

)(c

m)

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m²)

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)

(

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13

26

636

221

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yx

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Gi

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4cm

22

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514

4957

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228,

67

33

26

636

221

8

2612

166

4,67

Cen

trode

grav

idad

e(C

G)

cmAM

yx

CG

65,42612

1A

26

Com

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dere

ferê

ncia

pass

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figur

a,en

tão

ecm

y65,4

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Com

oo

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dere

ferê

ncia

pass

ape

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seda

figur

a,en

tão

e

Na

colu

na(

)fo

ide

term

inad

oo

mom

ento

dein

érci

ade

cada

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a,

cmy

65,4in

f

cmy

35,2su

p

CG

iI

4cm

pass

ando

pelo

resp

ectiv

oce

ntro

degr

avid

ade.

Por

setra

tar

dere

tâng

ulos

,ut

ilizo

u-se

aex

pres

são

.E

mse

guid

a,de

ve-s

epr

oced

erà

trans

laçã

ode

stes

mom

ento

sde

inér

cia

para

eixo

xde

refe

rênc

iapa

ra12/

3 hb

I xtra

nsla

ção

dest

esm

omen

tos

dein

érci

apa

raei

xox

dere

ferê

ncia

para

dete

rmin

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som

atór

ia.

Atra

nsla

ção

deei

xos

éfe

itapo

rmei

oda

expr

essã

o:A

yI

IC

Gx

2ta

saç

ãode

eos

ée

tapo

eo

dae

pes

são

Obt

ido

om

omen

tode

inér

cia

tota

lem

rela

ção

aoei

xox,

deve

-se

agor

apr

oced

erà

trans

laçã

opa

rao

eixo

xqu

epa

ssa

pelo

cent

rode

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eda

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x

figur

a,po

rmei

oda

segu

inte

expr

essã

o:

AMJ

Jx

xC

G

2

26121

67,66

42

CG

JA

26

O m

omen

to d

e in

érci

a da

figu

ra e

m re

laçã

o ao

seu

cen

tro d

e gr

avid

ade

é

4455,

101

cmI C

G

Fina

lmen

te, d

eter

min

a-se

o ra

io d

e gi

raçã

o.

5510

1AI

iC

Gx

cmi x

98,126

55,10

1A

26

Exem

plo

-1:D

eter

min

aras

cara

cter

ístic

asge

omét

ricas

das

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asab

aixo

:a)

área

;b)c

entro

degr

avid

ade

;c)m

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tode

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cia

emre

laçã

oao

CG

CG

yx

,ei

xox;

c)m

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tode

inér

cia

emre

laçã

oao

eixo

y;d)

raio

degi

raçã

o.

Respostas:

Page 6: Capitulo 10 Momento de Inercia - Corrigido

Exem

plo

-1:D

eter

min

aras

cara

cter

ístic

asge

omét

ricas

das

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asab

aixo

:a)

área

;b)c

entro

degr

avid

ade

;c)m

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tode

inér

cia

emre

laçã

oao

CG

CG

yx

,ei

xox;

c)m

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tode

inér

cia

emre

laçã

oao

eixo

y;d)

raio

degi

raçã

o.

Exer

cíci

os:

1-D

eter

min

arm

omen

tode

inér

cia,

raio

degi

raçã

ore

lativ

osao

s1

Det

erm

inar

mom

ento

dein

érci

a,ra

iode

gira

ção

rela

tivos

aos

eixo

sba

ricên

trico

sx

ey

dope

rfilr

epre

sent

ado

nafig

ura

(mm

).

2-D

eter

min

aros

mom

ento

sde

inér

cia,

rela

tivos

aos

eixo

su

ev

dope

rfil

doex

ercí

cio

1re

pres

enta

dona

figur

a(m

m)

vdo

perfi

ldo

exer

cíci

o1

repr

esen

tado

nafig

ura.

(mm

)

3-D

eter

min

aro

mom

ento

dein

érci

a,ra

iode

gira

ção

rela

tivos

aos

eixo

sba

ricên

trico

sx

ey

dasu

perfí

cie

hach

urad

aao

sei

xos

baric

êntri

cos

xe

yda

supe

rfíci

eha

chur

ada

repr

esen

tada

nafig

ura.

(mm

)

Page 7: Capitulo 10 Momento de Inercia - Corrigido

4-D

eter

min

arm

omen

tode

inér

cia,

raio

degi

raçã

ore

lativ

osao

sei

xos

baric

êntri

cos

xe

yno

perfi

lT

repr

esen

tado

nafig

ura.

eixo

sba

ricên

trico

sx

ey

nope

rfil

Tre

pres

enta

dona

figur

a.(m

m)