Enunciado

Calcule as forças nas barras A C , A D e D E para a treliça carregada. O elo de restrição B C é horizontal.

Passo 1

Fala galera, tudo certo? Bora fazer mais um exercício? Prometo que vai ser bem rapidinho!

O enunciado nos pede para determinar as forças nas barras A C , A D e D E da treliça devido ao peso de W = 600   l b aplicado ao nó E . Antes de resolver, vamos fazer o diagrama de corpo livre da treliça para entender melhor o problema:

Os ângulos anotados foram obtidos por geometria, uma vez que os triângulos A C D e A D E são isósceles com ângulos retos nas arestas A e D , respectivamente.

Para descobrirmos o módulo, direção e sentido das forças atuando nas barras, precisamos sempre partir de um ponto/nó que tenha uma força com módulo, direção e sentido conhecidos.

Passo 2

Show! Com isso, podemos analisar os nós da treliça separadamente, que devem estar em equilíbrio para que a treliça também esteja. Começando pelo nó E , temos:

Fazendo o equilíbrio de forças nas direções x e y :

∑ F x = 0

A E sen ⁡ 45 ° - W sen ⁡ 45 ° = 0

A E = 600 sen ⁡ 45 ° sen ⁡ 45 °

A E = 600   l b   ( C )

∑ F y = 0

D E - A E cos ⁡ 45 ° - W cos ⁡ 45 ° = 0

D E = 600 cos ⁡ 45 ° + 600 cos ⁡ 45 °

D E = 849   l b   ( T )

Sempre que uma força apontar para o nó ela é de compressão ( C ) , ou seja, tende a comprimir a barra. Se apontar para fora, ela é de tração ( T ) e tende a alongar a barra.

Passo 3

Tranquilo né? Vamos fazer o mesmo para o nó C , que também deve estar em equilíbrio.

Pelo equilíbrio de forças nas direções x e y :

∑ F y = 0

C D sen ⁡ 45 ° - D E = 0

C D = 849 sen ⁡ 45 °

C D = 1200   l b   ( C )

∑ F x = 0

A D - C D cos ⁡ 45 ° = 0

A D = 849   l b   ( C )

Passo 4

E, finalmente, analisando separadamente o nó C .

E novamente, o equilíbrio de forças nas direções x e y :

∑ F y = 0

A C - C D cos ⁡ 45 ° = 0

A C = 1200 cos ⁡ 45 °

A C = 849   l b   ( C )

Ufa! Essa já foi hein? Partiu pra próxima!

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Resposta

A C = 849   l b   ( C )

A D = 849   l b   ( C )

D E = 849   l b   ( T )

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