Enunciado
Mecânica e Resistência dos Materiais - Mecânica para Engenharia Estática - 12ª Edição - Russel C. Hibbeler- Ed: 12º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 19
Compare a força exercida sobre a ponta do pé e sobre o calcanhar de uma mulher de 600 N quando ela está usando sapatos comuns e salto alto . Assuma que todo o seu peso está sobre um único pé e as reações ocorrem nos pontos A e B.
Passo 1
Falaaa, meu querido!
O que ele quer da gente é que a gente acha as reações em e para as duas situações apresentadas. E avalie esses resultados qualitativamente.
Bem estamos em equilíbrio então as forças verticais e momentos se anulam
Como não tem nenhuma força em , a gente pode igorar esse eixo na análise.
Só uma observação. Ao fazer os DCLs, vamos imaginar que esses sapatos são barrinhas. Como apoios em e . E essa força concentrada de .
Bora!
Passo 2
Vamos provar o quanto salto alto é mais desconfortável que sapatos normais. Rs
Primeiro vamos analisar com sapatos normais. Nosso DCL:
Vamos definir uma orientação antes de começar. Gosto sempre de trabalhar em sentido horário, porque geralmente é o sentido que faz os objetos caírem, rsrs. Essa orientação é arbitrária, se você estiver feito no sentido contrário, beleza! Só ao conferir as contas os sinais estarão trocados.
Então vamos lá. Tudo o que fizer meu sistema tentar rodar em horario é ( + ), tudo o que tentar fazer tentar rodar em sentido contrario é ( - ) .
Vamos calcular o somatório de momento em relação ao ponto A gente vai somar os termos:
Onde é a distância entre o nosso pontos e o ponto de aplicação da força.
Agora podemos calcular A
Passo 3
Agora vamos calcular para os saltos altos. Nosso DCL:
Vamos fazer o somatório em dos momentos novamente. E continuamos positivos no sentido horário.
Agora vamos achar A
Eu não sei você, mas eu estava esperando algo mais torturante desse salto alto. Rs
Quando a gente analisa esses dois sapatos percebemos que quanto maior o salto mais próximos os apoios A e B estão do centro de massa da perna, fazendo o peso se concentrar no calcanhar.
Resposta
Sapato Comum
Salto alto