O que é uma equação de feixe?

Uma equação do feixe é qualquer equação matemática usada para descrever o comportamento das vigas quando são colocadas sob estresse. As equações saem da teoria do feixe, que foi desenvolvida pela primeira vez na década de 1700. Cientistas e engenheiros usam equações de feixe para prever quanto um feixe será deslocado quando uma força for aplicada a uma seção. Muitas vezes, existem muitas variáveis ​​nas equações de feixe, e é necessário um conhecimento do cálculo para resolvê -las.

Embora os notáveis ​​cientistas da era renascentista, Leonardo da Vinci e Galileu Galilei, tivessem tentado descrever matematicamente as propriedades dos feixes usando uma equação de feixe, não foi até o meio do século 18 que os cientistas desenvolveram a teoria do feixe. Depois que as equações foram formuladas, foram necessários mais cem anos para os engenheiros confiarem na matemática da teoria do feixe o suficiente para colocá -las em prática. A teoria do feixe é às vezes chamada de Teoria de Beam de Euler-Bernoulli, depois dos cientistas do século 18, Leonhard Euler e DaniEl Bernoulli. A roda gigante e a torre Eiffel, ambas criadas no século XIX, foram as primeiras grandes estruturas a utilizar a equação do feixe.

Cientistas e engenheiros modernos usam a teoria do feixe para prever o comportamento das vigas em muitas situações diferentes. Uma equação do feixe pode ser usada para prever o quão longe um feixe será deslocado ou dobrado quando uma seção do feixe for submetida a uma certa quantidade de força. Essas equações são particularmente úteis para determinar quanto peso um feixe pode suportar sem dobrar até agora que a integridade de uma estrutura é comprometida. Também existem equações de feixe para descrever o estresse em um feixe, tanto da força de outro objeto que age sobre ele quanto de qualquer deslocamento no próprio feixe. Essas equações são usadas para determinar se um feixe pode estar em risco de quebrar.

Existem muitas variáveis ​​diferentes ao trabalhar com uma equação de feixe.As vigas que estão conectadas em uma extremidade se comportam de maneira diferente das vigas presas nas duas extremidades. O efeito de um estresse ou peso é diferente, dependendo de onde age no feixe. Vigas grandes e pequenas também podem reagir ao estresse de maneiras diferentes. Dadas todas essas variáveis, e que muitas delas são expressas como coordenadas, é necessário um nível sofisticado de conhecimento matemático para resolver uma equação do feixe. As equações na teoria do feixe se baseiam nos princípios do cálculo.