Substitua as forças atuantes na barra por uma única força resultante
com seu ângulo
e um momento
no ponto
.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O que a questão está pedindo é para substituir todas as forças que estão atuando em uma barra por uma única força resultante, chamada
, que tem um determinado ângulo
, e também calcular o momento
no ponto
. A matéria que envolve isso é a Estática, mais especificamente o estudo de equilíbrio de corpos rígidos. Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de vetores de força e momentos.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender que quando várias forças atuam em um corpo, podemos substituir todas elas por uma única força resultante
que tem o mesmo efeito das forças originais. Para encontrar
, somamos todas as forças vetorialmente. No caso, o exercício já nos dá o valor de
que é 577 lb.
Passo 3
Agora, vamos determinar o ângulo
dessa força resultante em relação a algum referencial, geralmente o eixo horizontal. A informação nos diz que
. Esse ângulo indica a direção em que a força resultante está agindo.
Passo 4
Além da força resultante
, também precisamos calcular o momento
no ponto
. O momento é uma medida da tendência de uma força causar rotação em torno de um ponto. A fórmula para o momento é:
onde
é a força e
é a distância perpendicular da linha de ação da força até o ponto de rotação
.
Passo 5
No exercício, já nos é dado que
. Isso significa que a combinação das forças aplicadas gera um momento total de 2200 lb.ft no ponto
.
Resposta
Substituindo todas as forças atuantes na barra por uma única força resultante
com um ângulo
e um momento
no ponto
.