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Enunciado

Mecânica e Resistência dos Materiais - Mecânica para Engenharia Estática - 14ª Edição - Russel C. Hibbeler- Ed: 14º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 40

O coeficiente de atrito estático entre o tambor e a barra de freio é μ s = 0,4 . Se M = 35   N ⋅ m determine a menor força P que precisa ser aplicada à barra de freio a fim de impedir que o tambor gire. Além disso, determine as componentes horizontal e vertical correspondentes da reação no pino O . Despreze o peso e a espessura da barra de freio. O tambor tem uma massa de 25   k g .

Passo 1

O problema pede que encontremos a menor força P que precisa ser aplicada à barra de freio e as componentes horizontal e vertical correspondentes da reação no pino O .

Vamos começar usando as equações de equilíbrio para o momento, aquelas lá:

∑ M O = 0

∑ M A = 0

Primeiro no eixo O :

35 - F B ( 0,125 ) = 0

Assim, descobrimos a reação em B :

F B = 280   N

Agora, o momento no eixo A :

P 1 + 280 0,5 - N B ( 0,7 ) = 0

Passo 2

Agora, amos aplicar os coeficientes de atrito estático, lembra que eles agem em relação á normal.

Então fica:

F B = 280 = μ s N B = 0,4 N B

Então, encontramos a normal em B :

N B = 700   N

Agora, substituímos N B no momento em A , assim:

P 1 + 280 0,5 - ( 700 ) ( 0,7 ) = 0

Assim, temos que:

P = 350   N

Passo 3

Por fim, vamos pegar a equação de equilíbrio para as forças:

∑ F y = 0

O y - 245,25 - 700 = 0

Então, achamos:

O y = 945   N

E no eixo x agora:

∑ F x = 0

280 - O x = 0

O x = 280   N

Resposta

N B = 700   N

P = 350   N

O y = 945   N

O x = 280   N

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