Enunciado
Mecânica e Resistência dos Materiais - Mecânica para Engenharia: Estática Volume 1 - 6ª Edição - James L. Meriam, L. Glenn Kraige- Ed: 6º - Capítulo 2.8 - Ex. 136
A chave especial mostrada na figura é projetada para ter acesso ao parafuso de segurança de alguns distribuidores de automóvel. Para a configuração mostrada, onde a chave está em um plano vertical e uma força horizontal de é aplicada em , perpendicular ao cabo, calcule o momento aplicado ao parafuso em . Para que valor da distância o componente de será zero?
Passo 1
A força é um vetor paralelo ao eixo :
E podemos escrever o vetor posição que liga os pontos e se olharmos para a figura:
Passo 2
E agora vamos calcular o produto vetorial para encontrar o momento da força:
E aplicamosa a propriedade distributiva:
Podemos usar a regra da mão direita para identificar o resultado desses produtos vetoriais (quando o produto pode ser escrito dessa forma é mais fácil do que usar o determinante!).
Então:
Passo 3
Agora queremos manipular o valor de para fazer com que a componente do momento seja zero.
Vamos simplesmente olhar para o cálculo que fizemos acima, e ver como chegamos naquele valor para a componente do momento:
A componente vêm da força , que não controlamos. A única forma de ser zero é se o primeiro termo é zero.
Dê uma olhada em como chegamos nesse valor no passo , ele é a componente do vetor :
Resposta
O momento é e o valor de deve ser .