Enunciado
Mecânica e Resistência dos Materiais - Mecânica para Engenharia: Estática Volume 1 - 6ª Edição - James L. Meriam, L. Glenn Kraige- Ed: 6º - Capítulo 5.8 - Ex. 168
168- Um cabo que tem uma massa de por metro de comprimento está preso ao ponto . Uma força trativa é aplicado ao ponto , fazendo com que o ângulo valha . Determine e .
Passo 1
O peso específico da corda é calculado por:
Agora precisamos encontrar o ponto de deflexão da corda:
Passo 2
Utilizando a equação (equação da catenária) no ponto temos que:
Agora temos que entender que o ponto encontra-se em relação ao ponto , o que faz com que a equação no ponto seja:
Agora podemos utilizar a informação de que no ponto temos uma inclinação de ao derivar a equação pertinente a .
Isso é:
Passo 3
Temos três equações para três incógnitas.
Pela terceira equação temos que:
Como logo:
Substituindo na primeira equação temos:
O que faz nós encontrarmos:
Substituindo esses dois resultados na segunda equação:
Resolvendo numericamente essa equação nós encontraremos:
E por consequência:
Passo 4
Agora podemos achar o valor de e do ângulo cabo a uma vez que temos seus valores médios:
Aplicando a equação de resistência do cabo temos:
Para encontrar o ângulo aplicamos o mesmo raciocínio feito no passo :
Uma vez que e