Enunciado

100- A viga horizontal é sustentada por molas em suas extremidades. Sendo k A = 5   k N / m a rigidez da mola em A , determine a rigidez necessária para a mola em B de forma que, se a viga for carregada com a força de 800   N , ela mantenha a posição horizontal tanto antes quanto depois de carregada.

Passo 1

Para que a viga se mantenha na horizontal com a carga de 800   N aplicada nesse ponto basta fazer com que o alongamento nas duas molas sejam iguais, para isso vamos calcular as forças aplicadas nas molas com o seguinte diagrama de forças abaixo.

Fazendo a somatória das forças verticais temos:

F A + F B = 800

E a somatória dos momentos em A nos daria:

800 = 3 F B

F B = 800 3 = 266.67   N

Logo:

F A = 800 - 266.67 = 533.33   N

Passo 2

Como foi nos dado a rigidez na mola a então vamos calcular a contração nessa mola pra que possamos utilizar na mola B .

F A = k A Δ x

Δ x = F A k A = 533.33 5 × 10 3 = 0.10667   m

Então a rigidez da mola B será:

Δ x = F B k B

0.10667 = 266.67 k B

k B = 266.67 0.10667 = 2500 N m = 2.5   k N / m

Resposta

k B = 2.5   k N / m

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