Enunciado
Mecânica e Resistência dos Materiais - Mecânica para Engenharia Estática - 12ª Edição - Russel C. Hibbeler- Ed: 12º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 66
66. A chave de boca articulável está sujeita a uma força de , aplicada perpendicularmente ao cabo, como mostra a figura. Determine o momento ou torque isso opõe ao longo do eixo vertical do parafuso em A.
Passo 1
Para resolver esse exercício vamos usar o método de análise escalar que é baseado na fórmula:
Onde d nesse caso é a distância perpendicular do braço do momento a parti do eixo da linha da força.
Para torna as coisas mais fáceis vamos adotar os eixos coordenados da seguinte maneira:
Então como nossa força está perpendicular ao cabo, logo é perpendicular ao eixo y que adotamos então ela só tem a componente em x. O nosso eixo de rotação agora é o eixo z.
Como a chave faz um ângulo de 60° com o eixo z, necessariamente ela deve fazer um ângulo de 30° com eixo y, já que o ângulo entre z e y é 90°
Afigura nos fornece as distâncias em mm, mas passaremos elas para m, já que este é o mais usado.
Passo 2
O braço de momento referente a força e que é perpendicular a linha de ação da força imposta é:
Assim nosso momento em relação ao eixo de rotação z é:
Resposta
O momento que é imposto ao eixo do parafuso é: