Desenhe o diagrama de corpo livre da caçamba do caminhão, que tem peso de e centro de gravidade em G. A caçamba é apoiada por um pino em e por um cilindro hidráulico conectado por pino (haste curta). Explique o significado de cada força no diagrama.

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que o exercício está pedindo. Temos que desenhar o diagrama de corpo livre da caçamba de um caminhão. A caçamba tem um peso de e o seu centro de gravidade está no ponto . Ela está apoiada por um pino em e por um cilindro hidráulico que está conectado por um pino em uma haste curta. Para resolver isso, vamos precisar entender os conceitos de diagrama de corpo livre e as forças que atuam em um objeto estático.

Passo 2

Vamos começar desenhando a caçamba como um corpo isolado. No diagrama de corpo livre, representamos todas as forças que atuam sobre a caçamba. A primeira força é o peso da caçamba, que é , agindo para baixo no centro de gravidade . O peso é uma força que resulta da gravidade e representa a atração da Terra sobre a caçamba.

Passo 3

Em seguida, a caçamba está apoiada por um pino no ponto . Esse pino exerce duas componentes de força: uma horizontal ( ) e uma vertical ( ). Essas forças são reações nos apoios que garantem que a caçamba não se mova.

Passo 4

Além do pino em , temos o cilindro hidráulico conectado por um pino em uma haste curta. O cilindro hidráulico exerce duas forças: a força na direção da haste ( ) e a força perpendicular à haste ( ). Essas forças ajudam a suportar a caçamba e a manter o equilíbrio.

Passo 5

Agora, resumindo todas as forças no diagrama:
  • Peso ( ): , atuando para baixo em .
  • Força horizontal no pino ( ): impede movimentos laterais da caçamba.
  • Força vertical no pino ( ): suporta parte do peso da caçamba.
  • Força horizontal no cilindro ( ): ajuda a manter a estabilidade da caçamba.
  • Força vertical no cilindro ( ): também contribui para suportar o peso da caçamba.

Resposta

O diagrama de corpo livre da caçamba inclui:
  • O peso de atuando para baixo no centro de gravidade .
  • As forças de reação no pino : uma horizontal ( ) e uma vertical ( ).
  • As forças exercidas pelo cilindro hidráulico : uma horizontal ( ) e uma vertical ( ).
Cada força representa uma interação que mantém a caçamba em equilíbrio estático, prevenindo movimentos indesejados e sustentando o peso da carga.

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