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Enunciado

Mecânica e Resistência dos Materiais - Mecânica para Engenharia: Dinâmica Volume 2 - 6ª Edição - James L. Meriam, L. Glenn Kraige- Ed: 6º - Capítulo 3.6 - Ex. 141

3/141) Em um teste de projeto da pressão no anel de segmento , o pistão especial de alumínio com 100   m m de diâmetro com uma massa de 2,7   k g é liberado a partir do repouso no cilindro vertical sob a ação da força constante de 60 N . O pistão atinge uma velocidade de 2,5   m / s em 250   m m de curso . O coeficiente de atrito dinâmico entre os anéis de ferro fundido e o cilindro é 0,15   . O diâmetro do pistão é ligeiramente menor do que o diâmetro do cilindro de modo que toda a resistência por atrito no movimento se deve ao atrito no anel de segmento . Calcule a pressão média p entre os anéis e a parede do cilindro . Cada um dos dois anéis de 12   m m de largura é livre para expandir em seu alojamento no pistão .

Passo 1

Então galera , para resolvermos este exercício é preciso definir que :

F 1 é a força exercidano primeiro anel .

F 2 é a força exercida no segundo anel .

Assumindo que pistão esteja em equilíbrio , temos que :

F 1 + F 2 - F r e s i s t ê n c i a = 0

Sendo assim ,

F 1 + F 2 = F r e s i s t ê n c i a

F 1 + F 2 = μ k á r e a p

Substituindo os valores que já conhecemos :

F 1 + F 2 = 0,15 * 2 * 4 π * 1 2 p

F 1 + F 2 = 1,885   p   l b

Passo 2

Bom pessoal , aplicando a lei de trabalho-energia , temos que :

U = ∆ T

Sendo assim ,

15 + 6 - 1,885 p 10 12 = 1 2 6 32,2 8 2 - 0 2

Isolando p na equação , achamos que :

p = 7,34   l b / i n 2    

Resposta

p = 7,34   l b / i n 2    

Suave galera? Então bora próxima!!!

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