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. 142
142- O caminhão com um guindaste acoplado é usado na entrega de tijolos. Para a posição dada da ponte , ao longo da lança, determine e faça um gráfico da força no cilindro hidráulico em função do ângulo de elevação , para . Ache o valor máximo de e o ângulo correspondente. Despreze a massa da lança, em relação aquela do estrado de tijolos de .
Passo 1
Representando o sistema de forças da figura no desenho abaixo, nós teremos:
Onde a distância equivale ao rebatimento da distância de do eixo no eixo e vale:
O rebatimento dessa distância em nos dará .
Com isso valerá:
Logo o ângulo valerá:
Além de termos que converter a massa dos tijolos para Newtons.
Passo 2
Com este valor de em relação a nós estamos aptos a encontrar o valor da força fazendo a somatória dos momento em ser zero.
Para isso devemos rebater a força em e e rebater o eixo em e também.
De modo que:
Considerando o sentido anti-horário (com a intenção de encontrarmos uma força positiva) como positivo temos a seguinte somatória de momentos em .
Isolando :
Passo 3
Plotando o gráfico com valores em graus nós encontramos um gráfico.
Uma força de em um ângulo de que equivale a: