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Enunciado

Mecânica e Resistência dos Materiais - Mecânica para Engenharia: Estática Volume 1 - 7ª Edição - James L. Meriam, L. Glenn Kraige- Ed: 7º - Capítulo 6.Problemas - Ex. 52

6/49) O freio de bloco duplo mostrado é aplicado ao rotor por meio da ação da mola. Para soltar o freio , uma força P é aplicada na barra de controle . Na posição de operação com P = 0 , a mola está comprimida em 30   m m . Selecione uma mola com constante K (rigidez) apropriada , que fornecerá força suficiente para frear o rotor sob o torque M = 100 N . m , se o coeficiente de atrito aplicável para ambas as sapatas do freio vale 0,20 . Despreze a dimensão das sapatas .

Passo 1

Então galera , analisando as forças sobre o rotor para P = 0 , temos que :

F 1 = 0,2 N 1   ,   F 2 = 0,2 N 2

Agora para testar a hipótese de equilíbrio , devemos aplicar aplicar a equação de equilíbrio do momento em relação a A e a B . Sendo assim ,

∑ M A = 0   ; 0,250 N 1 = 0,500   Q

N 1 = 2 Q

∑ M B = 0   ; 0,250 N 2 = 0,500 Q

N 2 = 2 Q

Consequentemente ,

N 1 = N 2 = N

Passo 2

Bom pessoal , aplicando a equação em equilíbrio do momento em relação ao rotor , temos que:

∑ M = 0  

M = F 1 r + F 2 r  

100 = 0,2 N 0,200 + 0,2 N 0,200

N = 1250 N

Então , utilizando as relações que já conhecemos , obtemos que :

Q = N 2 = 625   N  

Q = K δ  

Logo ,

K = 625 0,030 = 20,8 10 3 N / m

Resposta

K = 20,8 10 3 N / m

De boa galera? Então bora resolver mais exercícios como esse!

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