A resistência de uma viga

Para fazer

Puxe a corda para ver como a viga encurva. ATENÇÃO: Puxe ou pendure-se na corda COM CUIDADO E SEM FORÇAR OU BALOIÇAR!

Ao puxar, aperceber-se-á igualmente qual carga máxima que a viga consegue suportar. Isto acontece porque na barra de metal está colocada uma cavilha que impede que a viga suporte carga excessivo.

O que aconteceu e porquê?

Há seis vigas. Todas elas têm o mesmo comprimento, 5,5m, e possuem a mesma quantidade de madeira, cerca de 10Kg, mas têm secções diferentes.

A secção é importante. A viga 6, de maior secção, é uma viga mestra e pode suportar uma carga quase oito vezes superior à carga máxima da viga 1 que tem a forma de um tronco.

A secção também influencia a dimensão da curvatura. Mas curvatura não equivale a resistência. Imagine que está a encurvar, por exemplo, uma cenoura, um pingente de gelo, uma barra metálica ou um bastão de borracha.

E daí?

Um tronco de árvore tem uma secção excelente para suportar todas as solicitações impostas a um tronco de árvore. A tarefa destas vigas é muito mais simples: devem suportar o peso exercido por si na corda. Por conseguinte, a secção das vigas foi determinada em função desse objectivo.

As vigas encurvam sob efeito de cargas. Quando a carga aumenta, a curvatura também aumenta até que a viga cede. A dimensão da curvatura das vigas de secções diferentes varia até sob o efeito de cargas idênticas. Por exemplo, a asna nº 5 é quase incapaz de flectir sem ruptura, enquanto a viga redonda nº 1 suporta bastante peso antes da ruptura.

 

As cargas máximas à flexão calculadas para cada viga e a flexa máxima formada sob efeito da carga são os seguintes:

 

Número da Viga: | Carga | Flexa |

Viga nº 1: | 60 kg | 90 mm |

Viga nº 2: | 125 kg | 48 mm |

Viga nº 3: | 185 kg | 55 mm |

Viga nº 4: | 300 kg | 53 mm |

Viga nº 5: | 330 kg | 6 mm |

Viga nº 6: | 470 kg | 20 mm |

 

As estruturas são normalmente projectadas de modo a que cada comprimento tenha a secção e dimensão mais apropriadas à função a que se destinam.

Por vezes a resistência à flexão é o factor decisivo. Por exemplo, um pavimento não deveria estar sujeito a encurvar sob o efeito de carga, já que tal acarretaria alguns inconvenientes: a louça chocalharia no armário, a agulha não se fixaria no gira-discos, o candelabro balouçaria no andar de baixo, etc. Por conseguinte, as vigas de madeira para suporte de pavimento terão de ser suficientemente resistentes para suportar, sem ceder, uma carga superior ao produzido pela simples habitação.

Por vezes a resistência é o factor decisivo: uma ponte pode flectir, mas não ceder.