Enunciado
Mecânica e Resistência dos Materiais - Mecânica para Engenharia: Dinâmica Volume 2 - 6ª Edição - James L. Meriam, L. Glenn Kraige- Ed: 6º - Capítulo 6.3 - Ex. 15
O carro de 1650 kg tem seu centro de massa posicionado em G. Calcula as forças normais entre a estrada e os pares de rodas dianteiro e traseiro na condição de aceleração máxima. A massa das rodas é pequena quando comparada com a massa total do carro. O coeficiente de atrito estático entre a estrada e as rodas traseiras motoras é de 0,8.
Passo 1
Bom, o problema pode ser considerado unidimensional, vamos aplicar a segunda Lei de Newton para a coordenada y:
Passo 2
Como temos duas incógnitas, precisaremos encontrar o valor de uma das forças N para podermos resolver a equação acima e encontrarmos a segunda. Vamos considerar um ponto C logo acima do ponto onde a força normal age, na dianteira do carro. Pela equação do momento nesse ponto:
Os momentos serão:
O primeiro termo é o momento produzido pela normal das rodas traseiras, e o segundo é o momento produzido pela força de atrito sobre o carro (ambas as forças formam 90° entre os braços, e por isso, os senos já foram considerados iguais a um)
Passo 3
Isolamos
Substituindo valores e resolvendo (lembrando que as distâncias são todas dadas no enunciado, a distância entre a aplicação da força de atrito e o eixo que passa por C é apenas 0.40m):
Passo 4
Por final resolvemos a equação do passo 1, já que agora temos os valores que precisamos:
Isolamos :
E resolvemos: