Enunciado

28. Determine a força no cabo e os componentes horizontal e vertical do pino em A . A polia em D é sem atrito e o cilindro pesa 80   l b .

Passo 1

Fala galerinha, prontos pra mais uma de estática?

Primeiro, vamos ver o diagrama de forças da nossa situação, para analisar as reações que teremos que determinar no nosso sistema e ficar mãos simples de ver o que fazer.

Como você pode reparar dos dois lados da corda a tração é a mesma já que temos a mesma corda, não faria sentido ser diferente.

Além disso, o triângulo desenhado junto com a força T , veio da relação dada no desenho do enunciado, onde os catetos são dados por 1 e 2 e a hipotenusa, foi dada por pítagoras:

h 2 = 1 2 + 2 2 = 5

h = 5 = 5 1 2

Então para achar as reações que o enunciado pede, teremos que usar as equações de equilíbrio.

∑ F x = 0

∑ F y = 0

∑ M = 0

Mas será mais conveniente calcular o momento em relação ao ponto A , já que   A x   e A y , não interferem no cálculo do momento pois suas linhas de ação passam por A .

Passo 2

Vamos então calcular o momento em relação a A , para acharmos N B .

Considerando o sentido anti-horário como positivo, teremos:

∑ M A = 0

T 5 + T y 10 - 80 ( 13 ) = 0

Lembrando que temos que decompor a força T oblíqua em relação ao eixo y:

T y = 2 5 T  

T 5 + 2 5 T 10 - 80 ( 13 ) = 0

⇒ 5 T + 8,944 T = 1040

⇒ 13,944 T = 1040  

⇒ T = 74,58   l b

Passo 3

Agora vamos analisar as equações de equilíbrio referentes a força primeiro na direção x , depois na direção y .

∑ F x = 0

∑ F X = A X - T x

Onde:

T X = T × 1 5

A x - 1 5 74,58 = 0

⇒ A x = 33,53   l b

∑ F y = 0

74,58 + 2 5 74,58 - A y - 80 = 0

⇒ A y = 61,28   l b

Resposta

T = 74,58   l b

A x = 33,53   l b

A y = 61,28   l b

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