Enunciado
Mecânica e Resistência dos Materiais - Dinâmica: Mecânica para Engenharia - 12ª Edição - Russel C. Hibbeler- Ed: 12º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 21
O bloco B tem massa m e é solto do repouso quando está no topo da carreta A que tem massa de 3m. Determine a tração na corda CD necessária para evitar que a carreta se desloque enquanto B escorrega para baixo em A. Despreze o atrito.
Passo 1
Precisamos determinar a tração na corda CD. Se a carreta não desloca, mesmo enquanto a caixa B cai, sabemos então que ela está parada. E não só isso! Como ela não se movimenta, consequentemente, o somatório de forças é igual a 0 – carreta não acelera! Portanto, para resolvermos esta questão, precisamos começar fazendo o seu diagrama de forças!
Passo 2
Vamos começar fazendo o diagrama de corpo livre da caixa B. A mesma está sujeita apenas a uma força normal e o peso. Consequentemente, temos:
Como a força normal é capaz de contrabalancear uma componente da força peso, temos:
Passo 3
Vamos analisar agora o diagrama de corpos livre da carreta. Temos então:
Temos a tração da corda, as componentes normais da carreta e da caixa e o peso da carreta . Como a carreta está parada, temos uma aceleração, nula. Portanto,
Como descobrimos a intensidade da força , temos: