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universidade federal do rio grande do sul - ufrgs - Chasqueweb ...

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL - UFRGS<br />

ESCOLA DE ENGENHARIA - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL<br />

LISTA DE EXERCÍCIOS DA ÁREA II - Prof. Alexandre R. Pacheco<br />

1 Com o auxílio de expressões<br />

tabeladas, localize o centro de<br />

massa <strong>do</strong> arame homogêneo<br />

<strong>do</strong>bra<strong>do</strong> em forma de arco de<br />

circunferência. R = 300 mm; θ =<br />

30 o .<br />

2 Determine a distância y ao eixo centroidal<br />

xx da seção reta da viga. No cálculo,<br />

despreze as dimensões da solda em A e B.<br />

150 mm<br />

θ<br />

y<br />

15 mm<br />

150 mm<br />

B<br />

15 mm<br />

y<br />

R<br />

x<br />

x<br />

x<br />

θ<br />

A<br />

50<br />

3 Localize o centróide da seção reta da viga. Faça a =<br />

25 mm.<br />

y<br />

a<br />

a<br />

5a<br />

a<br />

2a<br />

12a<br />

x<br />

4 Determine o<br />

comprimento <strong>do</strong> segmento<br />

AB <strong>do</strong> arame de mo<strong>do</strong><br />

que o centróide <strong>do</strong> corpo<br />

composto esteja<br />

localiza<strong>do</strong> no ponto C.<br />

L<br />

B<br />

A<br />

y<br />

150 mm<br />

C<br />

100 mm<br />

45 o<br />

x<br />

200 mm 400 mm


5 Localize o centro de gravidade da barra<br />

homogênea.<br />

6 Determine a distância y ao eixo centroidal<br />

xx da seção reta da viga. Todas as espessuras<br />

iguais a 15 mm.<br />

z<br />

37,5 175 mm 37,5<br />

200 mm<br />

y<br />

y<br />

x<br />

x<br />

400 mm<br />

200 mm<br />

x<br />

100 mm<br />

175 mm<br />

7 Determine a coordenada y <strong>do</strong> centróide C da seção reta da viga.<br />

Em seguida calcule o momento de inércia da área em relação ao<br />

eixo xx.<br />

120 mm<br />

y<br />

20 mm<br />

20 mm<br />

50 mm 50 mm<br />

x<br />

150 mm<br />

x<br />

35 mm<br />

x<br />

20 mm<br />

A<br />

120 mm<br />

8 Determine o momento de inércia da seção reta da<br />

viga em relação ao eixo xx que passa pelo centróide C.<br />

Nos cálculos despreze as dimensões das soldas em A e<br />

B. y = 90,5 mm.<br />

x<br />

15 mm<br />

B<br />

y<br />

x<br />

50 mm


9 Determine o momento de inércia<br />

polar da área da placa em relação à<br />

origem das coordenadas, C, localizada<br />

no centróide.<br />

y<br />

10 Determine o produto de inércia da<br />

cantoneira em relação aos eixos x, y,<br />

cujas origens estão localizadas no<br />

centróide C. Suponha que to<strong>do</strong>s os<br />

cantos sejam vivos.<br />

20 20<br />

y<br />

29 mm<br />

60 mm<br />

10<br />

x<br />

20 20<br />

60 mm<br />

10<br />

C<br />

x<br />

29 mm<br />

100 mm<br />

100 mm<br />

11 Determine o momento de inércia da seção<br />

reta da viga em relação ao eixo centroidal xx.<br />

Os valores padroniza<strong>do</strong>s <strong>do</strong> momento de inércia<br />

Ic, da área Ac e da posição <strong>do</strong> centróide das<br />

vigas em U encontram-se indica<strong>do</strong>s na figura.<br />

41<br />

C<br />

125 mm<br />

x<br />

C<br />

125 mm<br />

41<br />

15<br />

250 mm<br />

Ar = 4 130 mm 2<br />

Ic = 6 300 000 mm 2<br />

15


A<br />

30<br />

100 mm<br />

60<br />

250 420<br />

30<br />

80<br />

840 mm<br />

12 A roda de<br />

aço tem um<br />

diâmetro de<br />

840 mm e a<br />

seção reta<br />

mostrada na<br />

figura.<br />

Determine a<br />

massa total da<br />

roda se ρ = 3<br />

Mg/m 3 .<br />

A<br />

Seção A-A<br />

13 A barragem<br />

circular é feita de<br />

concreto. Determine<br />

a massa total da<br />

barragem se o<br />

concreto tem ρ = 2,5<br />

Mg/m3. Faça a = 3<br />

m, b = 10 m, c = 1,5<br />

m e r = 20 m.<br />

c<br />

b<br />

50 o r<br />

a<br />

v<br />

y<br />

14 Determine a coordenada y <strong>do</strong> centróide e<br />

calcule os momentos de inércia Iu e Iv da viga<br />

em U. Os eixos u, v têm suas origens no<br />

centróide C. Nos cálculos suponha que to<strong>do</strong>s os<br />

cantos sejam vivos.<br />

10<br />

u<br />

40<br />

C<br />

20 o y<br />

x<br />

10<br />

150 mm<br />

150 mm


Exercício<br />

RESPOSTAS:<br />

Solução<br />

1 x G = 124,0 mm; y G = 0 mm<br />

2 154,4 mm<br />

3 x G =0 mm; y G = 40,97 mm<br />

4 77,3 mm<br />

5 x G = 147,4 mm; y G = 178,1 mm; z G = 49,1 mm<br />

6 80,1 mm<br />

7 13 760 000 mm 4<br />

8 20 700 000 mm 4<br />

9 926 600 mm 4<br />

10<br />

11 109 950 000 mm 4<br />

12 82,7 kg<br />

13 1071,7 Mg<br />

14 y = 10,26 mm, Iu = 5 060 000 mm 4 , Iv = 34 790 000 mm 4<br />

INFORMAÇÕES ADICIONAIS:<br />

ELEMENTO<br />

INFORMAÇÕES<br />

L=2θ r<br />

r<br />

θ<br />

θ<br />

x G = r/θ sen θ<br />

Arco de Circunferência<br />

x G<br />

y<br />

r<br />

θ<br />

θ<br />

Setor Circular<br />

A=θ r 2<br />

x<br />

x G = 2(r/θ sen θ)/3<br />

y G = 0<br />

Ix = 1/4 r 4 (θ - 1/2 sen 2θ)<br />

Iy = 1/4 r 4 (θ + 1/2 sen 2θ)

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