Enunciado
Mecânica e Resistência dos Materiais - Mecânica para Engenharia Estática - 12ª Edição - Russel C. Hibbeler- Ed: 12º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 43
O balde e seu conteúdo têm uma massa de . Se a corda BAC possui comprimento, determine a distância y até a polia em A para o equilíbrio. Despreze a dimensão da polia.
Passo 1
Fala aí galera tudo bem??? Espero que simmm!!! Bora lá e vamos começar desenhando o diagrama de corpo livre.
Vale lembrar que como a polia é ideal as tensões são iguais. Então temos que fazer o somatório das forças que devem ser iguais a zero.
Analisando as forças sabe-se que T é a tração no cabo preso aos pontos B e C e P é a força peso. Para que haja o equilíbrio das forças, a somatória delas deve ser zero. Analisando o eixo x:
Simplificando T, temos:
Logo:
O desenho agora pode ser entendido como 2 triângulos conforme visto abaixo:
Gurizada nomeei os 2 triângulos como “1” e “2” para facilitar o entendimento dos cálculos. Vamos chamar de x a medida da hipotenusa de (2), logo a hipotenusa de (1) vale 10−x, pois o fio tem 10m de comprimento.
A medida da base (b) do triângulo (2) vale, por Pitágoras:
Galera se o comprimento das 2 bases valem 15 vamos considerar o seguinte:
Por semelhança de triângulos temos o seguinte:
Repare que, essencialmente, a equação não mudou nada
Agora que temos as relações dos triângulos semelhantes podemos manipular ainda mais
Agora vamos dividir tudo por
Mas isso é igual a
Vamos manipular só um pouquinho mais, a gente tem que sumir com a raiz e depois isolar o x
Então
Passo 2
Agora que temos em função de podemos substituir em outra equação
Ficamos com
E aí temos
Agora só isolar y
Ufaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
Acabouu!!!