Uma estrutura pode ser classificada segundo análise de estabilidade em uma das três categorias seguintes: isostática, hiperestática e hipostática. Um engenheiro fez um esboço de uma barra (esquematizada abaixo), tratando-se de um caso em que o número de equações é maior do que o número de incógnitas, sendo uma estrutura instável. Se substituirmos a letra X por um vínculo, igualaremos o número de equações com o número de incógnitas.
Imagem: (estrutura com cargas de 5 kN, 20 kN e 10 kN, com o ponto X indicando onde deve ser adicionado o vínculo)
Fonte: Elaborada pelo autor.
Pergunta:
Para que a barra se torne isostática, a alternativa correta é:
- (A) Pode ser adicionado um vínculo de primeiro ou segundo gênero. ✅
- (B) Não é possível adicionar vínculos para a estrutura se tornar isostática.
- (C) O vínculo que deve ser adicionado é um engaste.
- (D) Deve ser adicionado um vínculo de terceiro gênero.
- (E) Deve ser adicionado apenas um vínculo de segundo gênero.
Resolução comentada:
A estrutura representada na questão é inicialmente instável, pois o número de incógnitas (reações de apoio) é menor que o número de equações disponíveis para o equilíbrio (geralmente 3 em um plano 2D: somatório das forças horizontais, verticais e dos momentos).
Para torná-la isostática, ou seja, com equilíbrio estável e determinável, é necessário que o número de reações iguale o número de equações de equilíbrio.
A alternativa correta é a letra A: Pode ser adicionado um vínculo de primeiro ou segundo gênero.
Um vínculo de primeiro gênero (como um apoio móvel ou uma rótula) fornece duas reações: uma vertical e uma horizontal, o que é suficiente para equilibrar as cargas representadas no sistema da barra. Ao fazer essa adição, a estrutura passa a ter exatamente três reações, tornando-se isostática.
O que é uma estrutura isostática?
Em termos simples, uma estrutura isostática é aquela cuja estabilidade pode ser garantida apenas pelas equações de equilíbrio. Ou seja, ela está determinada estaticamente, sem a necessidade de considerar deformações ou redundâncias estruturais.
Por que isso cai tanto em provas?
Questões sobre vínculos, apoios e estabilidade estrutural são muito frequentes em concursos e disciplinas de Engenharia Civil, Mecânica e Arquitetura. Entender a diferença entre isostática, hiperestática e hipostática é fundamental para o sucesso na área.