Caracteríticas Essenciais de um Problema Dinâmico

Um problema dinâmico difere de uma análise estática no que diz respeito a dois importantes aspectos. A primeira diferença a ser notada, por definição, é que o carregamento dinâmico varia no tempo, pois é da própria natureza do problema dinâmico. Devido ao fato de tanto o carregamento quanto os deslocamentos variarem no tempo, é evidente que os problemas dinâmicos não têm uma solução única, assim como acontece com a análise estática. Ao invés disso os problemas dinâmicos apresentam uma coleção de soluções, cada uma delas correspondendo a um instante de tempo específico. Portanto, como alguns já devem estar percebendo, a análise dinâmica consome consideravelmente mais tempo que a análise estática.

A segunda, e principal diferença entre as análises estática e dinâmica é ilustrada na Figura 10.2. Se uma simples barra bi-apoiada é submetida a um carregamento estático $P$, conforme é mostrado na Figura 10.2 $a$, seus esforços internos e os deslocamentos dependem apenas do valor dessa carga $P$ e podem ser calculados através das equações de equilíbrio de forças disponíveis na Estática. Por outro lado, se é aplicado um carregamento dinâmico $P(t)$, assim como é mostrado na Figura 10.2 $b$, os deslocamentos não dependem somente do valor de $P(t)$, mas também dependem das forças inerciais que se opõe as acelerações que surgem no interior da barra. Desse modo, os esforços internos passam a depender das acelerações que surgem na barra devido a aplicação da carga $P(t)$.

Figure 10.2: Diferença básica entre a análise estática e a análise dinâmica

As forças inerciais que resistem as acelerações da estrutura, são deste modo, a mais importante característica distintiva do probelma dinâmico em relação ao problema estático. Portanto, de modo geral, pode-se dizer que se as forças inerciais exercem significante papel no equilíbrio da estrutura, estamos tratando de um problema dinâmico, ao passo que se essas mesmas forças inerciais podem ser negligenciadas quando da análise do equilíbrio da estrutura, estamos diante de um problema estático.