Engenharia e as Leis de Newton

Lei da Ação e Reação

Edificio: Petronas Twin Towers ou Torres Petronas, cidade de Kuala Lumpur, Malásia.

 

       A força do vento aumenta em escala exponencial, isto é, se para determinada velocidade do vento houver uma força F, ao dobrarmos a velocidade do vento, quadruplica-se a força F. Por exemplo, ventos de 80 km/h causam uma força de aproximadamente 360 N/m2. Já um vento de 160 km/h causa uma força quatro vezes maior, de 1440 N/m2.
     Agora imagine um prédio que possui 450m de altura por 35m de largura, num total de 15.750 m2 de área sujeita a um vento de 160 km/h. Isto resultaria numa força resultante de 22.680.000 N, ou 2.310 toneladas.
      Perceba então que este prédio funciona como uma alavanca, e que a força do vento ocasiona um momento desestabilizador na base. E adicione a isso que os ventos ficam mais fortes a medida que vamos mais alto. Daí fica mais fácil de se perceber como é importante considerar o fator vento no projeto de uma edificação de grande altura. O mais interessante é que existem duas forças atuando no mesmo instante, uma delas está empurrando o prédio e a outra surge puxando o prédio, pois o fluxo de ar em um dos lados gera um vácuo no outro lado. Observe:

Além da força do vento agindo sobre o prédio, existe a ocorrência do movimento de oscilação, em razão dos edifícios atuais serem muito leves. Mas esse problema pode ser resolvido com o uso de estabilizadores de concreto muito grande, localizados no topo do edifício.

Estabilizador de oscilações de um edifício

 Eles funcionam através da movimentação contrária à oscilação imposta pela força do vento. Observe:

Fonte:

Por Marcos Noé
Graduado em Matemática
Equipe Brasil Escola