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Conceitos que os engenheiros mecânicos precisam entender

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Engenharia mecânica e cursos semelhantes são alguns dos conjuntos de habilidades mais solicitados para os recém-formados. Existem certos princípios mecânicos e físicos que todo engenheiro mecânico precisa entender como a palma da mão se quiser se destacar em sua carreira. Se você já conhece todos esses princípios, provavelmente é muito bom em seu trabalho.

Ao projetar qualquer número de peças complexas e precisas, ter em mente as folgas e tolerâncias é fundamental. Uma tolerância em termos de engenharia é geralmente definida como o limite permitido ou limites de variação de uma peça.

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Isso se torna importante quando você está solicitando peças como porcas e parafusos ou tentando determinar qual processo de manufatura usar para criar seu projeto. Certas máquinas terão uma tolerância máxima e se você precisar de uma tolerância mais restrita, você precisará encontrar uma nova máquina. As folgas surgem naturalmente das tolerâncias. Por exemplo, você pode saber que deve manter uma liberação de 2 cm + ou - 1 cm. Essa folga provavelmente seria para evitar atrito ou para evitar que a peça prenda outra peça móvel. A tolerância deste valor de folga seria de 1 cm. Tudo faz sentido?

Que a força, pressão e fricção estejam com você. As forças são a medida da massa vezes a aceleração. Eles são o que determinam nossa vida cotidiana. Fricção e pressão são os dois tipos de forças, geralmente as mais discutidas. Focando no último, o atrito é a razão de tudo funcionar da maneira que funciona. Sem ele, todos nós deslizaríamos indefinidamente como em uma máquina de pinball da vida real. O atrito é uma força de resistência exercida sobre um objeto quando em contato com outro objeto.

Existe atrito cinético e estático, sendo que cada um geralmente tem um coeficiente diferente para uma determinada superfície. Essencialmente, o atrito é uma força de resistência que pode ser variável com base nas propriedades da superfície, velocidades e acelerações. A pressão é semelhante ao atrito, pois é uma força contínua exercida contra um objeto quando algo está em contato com ele. Também é dada como uma força em uma área especificada, pense em libras por pé quadrado (psi).

Velocidade é a velocidade de algo em uma determinada direção. Velocidade é geralmente uma espécie de vetor, o que significa que tem um valor de velocidade numérico e um valor direcional. Já a aceleração é a mudança na velocidade em um determinado tempo. Em termos de física, pode haver aceleração positiva e negativa, sendo que a negativa costuma ser chamada de desaceleração.

Compreender esses dois conceitos de velocidade e aceleração é fundamental para a vida de um engenheiro. Todos os outros princípios, como trabalho, energia, forças ... tudo, são construídos a partir de sua compreensão desses conceitos.

O trabalho se baseia nos princípios da força. Se o trabalho é feito em um objeto, uma força é aplicada a esse objeto para movê-lo por uma certa distância em uma determinada direção. Energia é a capacidade de fazer trabalho. Por exemplo, quando você está em um carro no topo de uma montanha-russa. Você tem uma certa quantidade de energia, ou potencial, para cair na pista e ganhar velocidade. Conforme você começa a cair, seu potencial, ou energia, começa a diminuir à medida que a força da gravidade começa a trabalhar em você.

Pense na energia como a moeda para trabalhar. Seu gerente lhe paga com energia e você, por sua vez, trabalha o dia todo. Lembre-se, isso é apenas uma analogia, não somos pagos em touros vermelhos - pelo menos eu não. Esses princípios não são difíceis se você entender as forças e, em última análise, as acelerações, mas como tudo na física, tudo se baseia nos princípios anteriores.

Tensão é a força por unidade de área e tensão é o desvio ou mudança na forma como resultado da tensão. Em outras palavras, estresse é o número de testes que você fará quando estiver na faculdade, e estresse é o pouco tempo livre que você terá em sua agenda. Esses conceitos se tornam muito importantes nas ciências materiais. Seus valores mudarão para materiais diferentes, geralmente chamados de tensão e deformação máximas para um determinado material. Exceder esses valores máximos geralmente resulta em deformação ou falha da peça.

Todos esses conceitos eram de natureza física e envolvem muita matemática também. Muitos engenheiros mecânicos usam esses princípios diariamente, embora nem sempre da maneira como você os usa nas aulas de física na faculdade. A maioria dos programas CAD e outras ferramentas de computador eliminam a complexidade do cálculo e determinam todos esses valores automaticamente.

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Isso não significa que você não precisa entender os princípios, mas torna o trabalho do engenheiro mecânico um pouco mais fácil.


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