15.57. No sistema biela-manivela de motor mostrado na figura, l 160 mm e b 60 mm. Sabendo que a manivela AB gira com uma velocidade angular constante de 1.000 rpm no sentido horário, determine a velocidade do pistão P e a velocidade angular da biela quando (a) 0, (b) 90°.
Passo 1
Vamos lá!
As informações que temos para resolver o item (a) são:
Podemos começar determinando a velocidade do ponto B:
No segmento BD, podemos fazer
Veja que e são perpendiculares a , então , mas
Podemos ver isso na imagem, logo
Passo 2
Agora vamos calcular a velocidade angular. Sabemos que
Então
Ou
Passo 3
Agora vamos para o item (b), em que Agora temos:
Mas repare que nessa situação
Então
E como
Temos
Ou no SI
Por outro lado