Enunciado
Mecânica e Resistência dos Materiais - Mecânica para Engenharia Estática - 12ª Edição - Russel C. Hibbeler- Ed: 12º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 76
76. Determine a intensidade necessária da força se o momento de binário resultante na estrutura for , horário.
Passo 1
Então o que o enunciado quer é achar um que produza um momento binário que junto com o momento binário de seja igual a .
Como o momento binário é um vetor livre (causa o mesmo efeito rotacional em qualquer ponto), vamos determinar ele em relação ao ponto .
Com essa escolha podemos desconsiderar a componente vertical de e da foça de mais próxima de e podemos desconsiderar também a componente horizontal de e da força mais próxima a , que têm suas linhas de ação passando por , já que elas não irão influenciar no momento.
Vamos calcular o momento binário usando a análise escalar:
Onde é a intensidade das forças e é a distância perpendicular ou braço de momento entre as forças.
Nessa situação teremos que decompor nossas forças na vertical e na horizontal, para isso vamos usar o que a figura nos dá, que é aquele pequeno triangulo nos vetores das forças que indica uma proporcionalidade, então se quisermos a componente vertical da força, basta multiplicá-la por e se quisermos a horizontal, multiplicámos por .
O momento binário resultante é a soma dos momentos binários das forças.
Vamos adotar o sentido horário como positivo.
Passo 2
Calculando:
Resposta
A força deve ser igual a: