Enunciado

7.18. Sabendo que o raio de cada roldana é 200 mm e desprezando o atrito, determine as forças internas no ponto K da estrutura mostrada na figura.

Passo 1

Vamos começar desenhando a situação

Bem, daqui a gente já pode tirar as forças de reação em A e B, só usando as equações de equilíbrio, primeiro vamos fazer o momento em A.

∑ M A = 0

- B x ⋅ 1,8 - 360 ⋅ 3 ⋅ 0,8 + 0,2 = 0

Então

B x = - 520   N

Agora vamos usar as forças

∑ F x = 0

A x - 520 = 0

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A x = 520

Agora em y

∑ F y = 0

A y + B y - 360 = 0

A y + B y = 360

Bem não conseguimos definir as forças em y ☹, mas vamos fazer isso ainda, no próximo passo.

Passo 2

Agora vamos usar o corpo livre no membro A E - , para determinar A y

Aquela força ali no ponto D é por causa da roldana, a tensão no cabo em cima do ponto D é de 360   N .

Agora vamos usar o momento em E para determinar A y

∑ M E = 0

- A y ⋅ 2,4 - 360 ⋅ 1,6 = 0

Logo

A y = - 240   N

E como

A y + B y = 360

Então

B y = 360 + 240

B y = 600   N

Passo 3

Agora vamos fazer as forças internas, para isso vamos usar o membro A K -

Agora é só usar as equações de equilíbrio

∑ F x = 0

520 - F = 0

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F = 520   N

Agora o esforço constante

∑ F y = 0

360 - 240 - V = 0

Logo

V = 120   N

Agora finalmente o momento fletor

∑ M K = 0

240 ⋅ 1,6 - 360 ⋅ 0,8 - M = 0

Logo

M = 96   N ⋅ m

Resposta

F = 520   N

V = 1 20   N

M = 96   N ⋅ m

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5.58. Os discos lisos D e E possuem um peso de 1k N e 0,5k N , respectivamente. Determine a maior força horizontal P que pode ser aplicada ao centro do disco E sem fazer o disco D subir a rampa.
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