Enunciado
Mecânica e Resistência dos Materiais - J. L. Meriam - Estática - Mecânica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 46
Calcule as forças normais associadas aos pares de rodas dianteiras e traseiras da van de com tração dianteira. A seguir, repita os cálculos quando a van (a) subir uma inclinação de e (b) descer uma inclinação de , ambos em velocidade constante. Calcule as mudanças percentuais e nas forças normais em comparação com os valores nominais. Certifique-se de reconhecer que as forças de propulsão e frenagem estão presentes para os casos (a) e (b).
Passo 1
Fala galera! Tudo certo? Vamos dividir a resolução em algumas etapas, beleza? Prometo que vai ser bem rapidinho!
O enunciado nos pede quatro coisas:
i) Determinar as forças normais associadas às rodas dianteiras e traseiras da van;
ii) Determinar as forças normais associadas às rodas dianteiras e traseiras da van quando ela está subindo uma inclinação de - item ;
iii) Determinar as forças normais associadas às rodas dianteiras e traseiras da van quando ela está descendo uma inclinação de - item ;
iv) calcular as mudanças percentuais de e .
Muita coisa né? Mas fica tranquilo que vai dar certo! Por convenção, vamos considerar as forças como positivas quando elas estiverem no sentido positivo dos eixos e os momentos positivos quando estiverem no sentido anti-horário.
Inicialmente temos duas incógnitas e . Vamos considerar o ponto no eixo do carro exatamente na direção da linha de ação da força peso . Se fizermos o somatório de momento em torno desse ponto , temos:
Observe que não realiza momento, já que o ponto faz parte da sua linha de ação.
Para obtermos uma segunda equação, vamos fazer o somatório de forças na direção :
E, consequentemente:
Passo 2
Show de bola, bem simples né? Vamos agora para o item do enunciado. Agora o nosso sistema de forças estará inclinado em , o que equivale a:
Agora, é só repetirmos os cálculos considerando essa inclinação:
E para o eixo :
Por fim:
Comparando com os valores do Passo 1:
Passo 3
Ainda tem coisa pra fazer?
Calma que tá acabando galera!
Vamos repetir os mesmos cálculos, mas dessa vez considerando uma inclinação negativa de .
E para o eixo :
Por fim:
Comparando com os valores do Passo 1:
Ufa! Essa já foi hein? Partiu pra próxima!
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