Para solucionar essa
questão precisamos colocar em prática nossos conhecimentos sobre isostática.
O primeiro conceito que
devemos ter em mente é o de que a estrutura está em equilíbrio. Desse modo, o
somatório de forças externas na direção vertical e horizontal é igual a zero e
o somatório de momentos em relação a um ponto qualquer deve ser nulo. Além
disso, devemos relembrar que na análise de estruturas planas, os três esforços
internos básicos existentes em barras de eixo reto são:
·
Esforço
normal (N): resultante
de força paralela ao eixo longitudinal do elemento estrutural, atuando em toda
a área da seção transversal do elemento. O esforço normal causa compressão
quando seu sentido é “entrando" no elemento estrutural, literalmente
comprimindo-o; e causa tração quando o esforço tende a alongar a peça, com o
vetor da força “saindo" da seção transversal;
·
Esforço
cortante/cisalhante (V):
resultante do esforço com tendência de cisalhar a seção transversal,
caracterizado por atuar tangencialmente sobre ela, em um eixo perpendicular ao
eixo longitudinal do elemento estrutural;
·
Momento
fletor (M): somatória
algébrica dos momentos relativos à uma determinada seção. O momento fletor é
gerado por esforços transversais ao eixo longitudinal do elemento, fazendo com
o que mesmo fleta e, como consequência, gerando tensões normais de tração e de
compressão.
Para vigas
biapoiadas, o maior momento fletor ocorre no meio do vão e a maior cortante nos
apoios. Uma forma de calcular seus valores seria pela determinando as reações
de apoio e, na sequência, aplicando a definição de cada esforço interno.
Entretanto, há algumas equações bem conhecidas que permitem calcular tais
esforços em estruturas mais simples. No caso de biapoiadas, tem-se que:
·
O momento fletor ocasionado por cargas distribuídas é igual ao produto
entre a carga distribuída e o vão ao quadrado dividido por oito;
·
O momento fletor máximo ocasionado por uma carga pontual é igual ao
produto entre a intensidade da carga e o vão dividido por quatro;
·
A cortante máxima é igual a metade do esforço vertical resultante.
Visto isso,
sobrepondo os efeitos, resulta que:
Portanto, os valores
máximos de momento fletor e força cortante são, respectivamente, 25,0 kN·m e
15,0 kN. Logo, a alternativa A está correta.
Gabarito do professor: Letra
A.