Enunciado
Mecânica e Resistência dos Materiais - Mecânica para Engenharia: Estática Volume 1 - 6ª Edição - James L. Meriam, L. Glenn Kraige- Ed: 6º - Capítulo 4.7 - Ex. 131
131- O trem de pouso frontal é levantado pela aplicação de um torque a conexão através do eixo em Se o braço e a roda têm uma massa combinada de , com centro de gravidade em , encontre o valor necessário para levantar a roda quando está diretamente sob , posição para a qual o ângulo é 30.
Passo 1
Separando o eixo dao sistema e considerando que ela impõem uma força no eixo :
Onde o peso da roda é de , o ângulo foi dado e vale e o ângulo pode ser achado pelo triângulo retângulo:
E traçando uma normal (reta verde) encontramos o valor de igual a:
Passo 2
Uma forma de calcular essa força no eixo é calculando a somatória dos momentos em , porém precisamos tornar essa forças perpendiculares ao eixo, da seguinte forma:
E
Logo fazendo a somatória dos momentos em igual a zero temos:
Passo 3
Desenhando a articulação com a força que encontramos teremos:
Agora temos que saber qual o ângulo que faz essa força ser perpendicular a distância para podemos encontrar seu momento, traçando a reta verde normal a distância conseguimos descobrir que se fizermos o cosseno de estaremos com a força perpendicular a essa distância , logo fazendo a somatória dos momentos em teremos:
Logo: