Desenhe o diagrama de corpo livre da caçamba D do caminhão, que tem peso de 5000 lb e centro de gravidade em G. A caçamba é apoiada por um pino em A e por um cilindro hidráulico B C 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 D de um caminhão. A caçamba tem um peso de 5000 lb e o seu centro de gravidade está no ponto G. Ela está apoiada por um pino em A e por um cilindro hidráulico B C 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 D 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 5000 lb, agindo para baixo no centro de gravidade G. 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 A. Esse pino exerce duas componentes de força: uma horizontal ( Ax) e uma vertical ( Ay). Essas forças são reações nos apoios que garantem que a caçamba não se mova.

Passo 4

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

Passo 5

Agora, resumindo todas as forças no diagrama:
  • Peso ( P): 5000 lb, atuando para baixo em G.
  • Força horizontal no pino A ( Ax): impede movimentos laterais da caçamba.
  • Força vertical no pino A ( Ay): suporta parte do peso da caçamba.
  • Força horizontal no cilindro B C ( Bx): ajuda a manter a estabilidade da caçamba.
  • Força vertical no cilindro B C ( By): também contribui para suportar o peso da caçamba.

Resposta

O diagrama de corpo livre da caçamba D inclui:
  • O peso de 5000 lb atuando para baixo no centro de gravidade G.
  • As forças de reação no pino A: uma horizontal ( Ax) e uma vertical ( Ay).
  • As forças exercidas pelo cilindro hidráulico B C: uma horizontal ( Bx) e uma vertical ( By).
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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