A resistência dos materiais é bem conhecida na engenharia, principalmente no ramo da mecânica. Ele se refere à capacidade de um material de corpo deformável conseguir resistir a uma força aplicada sobre o mesmo. De acordo com especialistas, existem diversos processos que são capazes de alterá-lo.
A resistência dos materiais começou a ser compreendida no século XVII, através da experiência com efeitos de cargas feita por Galileu Galilei, que resultou no livro “Duas novas ciências”. Contudo, com o tempo, os estudos foram aprimorados e o termo “resistência dos materiais” só foi realmente utilizado na França, durante o século XVIII.
O que é resistência dos materiais?
A resistência dos materiais é a capacidade que um material tem de resistir a certa força aplicada sobre ele. E essa resistência irá depender do processo de fabricação do material. É possível alterar a resistência de um material, mas isso envolve o risco de perder alguma propriedade mecânica.
O intuito com o estudo da resistência dos materiais é aplicar os conhecimentos na produção e uso de peças com uma certa função. Por isso, é essencial conhecer os limites de resistência de cada tipo de material, descobrindo até onde é possível fazer a sua manipulação.
A ciência da resistência dos materiais depende da certeza em relação aos resultados obtidos, já que erros podem acarretar em enormes prejuízos posteriores. Inclusive, cálculos incorretos pode colocar a vida de pessoas em risco.
Origem do estudo da resistência dos materiais
O estudo da resistência dos materiais deriva da Antiguidade. Por exemplo, os egípcios tinham um grande domínio desse assunto, já que sem esse tipo de conhecimento, seria impossível construir estruturas grandiosas como as Pirâmides do Egito.
A Grécia também se destaca, já que os gregos aplicavam os conceitos de estática básica para a resistência dos materiais. Inclusive, Arquimedes contribuiu muito nesse estudo, ao usar alavancas e verificar o centro de gravidade dos corpos e aplicando a teoria na construção de grandes dispositivos, como guinchos e guindastes.
Durante a Antiguidade os romanos também se destacaram por construções grandiosas, templos, monumentos e estradas que resistiram até os dias de hoje. Durante a Idade Média esse conhecimento se perdeu, mas houve a sua recuperação no Renascimento.
Nomes que se destacam durante essa época são Leonardo da Vinci e Galileu Galilei, que ajudaram a enriquecer as teorias sobre mecânica e os materiais. Inclusive, Galileu elevou os estudos sobre a resistência dos materiais ao nível de ciência, por meio do livro Duas novas ciências.
Tipos de esforços mecânicos
Torção
A torção é o nome dado para as curvas paralelas ao eixo da peça, sendo assim, ela se retorce ao redor da mesma, causando a resistência, esse movimento ocorre quando algo o coloca sobre o eixo longitudinal.
O estudo do movimento de torção é bem complicado, já que é preciso entender dois fenômenos: tensões tangenciais e deformações seccionais. Além disso, essa deformação complica o cálculo da tensão de resistência dos materiais e faz com que o torsor seja decomposto.
Flambagem
Também chamada de encurvadura, a flambagem é um fenômeno que ocorre nas peças chamadas de esbeltas, pois possuem a área da transversal menor do que seu comprimento, e a resistência, de tal material, começa após a ocorrência de um esforço de compressão axial.
Ou seja, ela ocorre logo depois da peça sofrer a flexão transversal. A experiência do estudo tem como característica a instabilidade elástica. Acontece que, antes mesmo do material ser afetado pela tensão, ele já sofre pela perda da estabilidade.
Flexão
A flexão é um esforço físico que resulta na deformação que se forma em um componente longo, sendo perpendicular ao eixo e de maneira paralela à força que se aplica.
Como exemplificação, podemos citar placas, lâminas e vigas quando recebem uma carga ou força. No momento em que o objeto, o que enfrenta a resistência, passa pelo processo de deformação, ocorre a flexão. Contudo, a sua distância não se altera.
Tensão e deformação
A tensão mecânica é o valor da distribuição das forças por unidade de área, sendo que a unidade oficial para tensão é o pascal (Pa), que se refere à medida de força por unidade de área. Vale destacar que as expressões de tensão e pressão tem a mesma unidade de medida, por isso, tome cuidado para não fazer confusão.
A deformação de um corpo ou estrutura é a mudança da configuração da forma geométrica do corpo que resulta em uma variação da forma ou das dimensões do mesmo após a aplicação de uma tensão ou mesmo de variação térmica. As deformações por tensão podem ser:
- deformação transitória ou elástica
- deformação permanente ou plástica
- ruptura
E aí, gostou de aprender sobre a Resistência dos materiais? Então, agora leia: Gravidade, o que é? Definição, características e Teoria da Gravitação
Fontes: Stoodi e Estruturas UFPR.
