Enunciado
Mecânica e Resistência dos Materiais - Hibbeler - Estática- Ed: 14º - Capítulo 6.Problemas - Ex. 92
O cortador de unhas consiste na alavanca e em duas lâminas de corte. Supondo que as lâminas sejam conectadas por um pino em e a superfície em seja lisa, determine a força normal sobre a unha quando uma força de é aplicada à alavanca, conforme mostra a figura. O pino desliza por um furo liso em e está preso ao fundo do membro em .
Passo 1
E aí Pessoal, tudo bem? Vamos dar início a mais uma questão juntos!
Nesta questão nós precisamos determinar a força normal sobre a unha ao aplicarmos uma força de 5 N sobre a alavanca.
Para podermos chegar a analisar a força de corte, precisamos começar analisando a alavanca em que se aplica a força. Fazendo o diagrama de corpo livre nela, obtemos:
Como a alavanca está em equilíbrio, podemos facilmente determinar as reações normais em e . Calculando primeiro a reação em , temos:
Já a força será:
Passo 2
Agora que calculamos as reações em e , já podemos partir para o cálculo da força de corte.
Aqui temos duas opções: trabalhar com o membro ou com o membro . O resultado final será exatamente o mesmo. A única diferença será nas forças atuantes e na posição delas.
Vamos trabalhar aqui com o membro . Aqui, não teremos a atuação da força , mas sim de (teremos o contrário se analisar o membro ). Para ajudar na visualização, vejamos o diagrama de corpo livre abaixo:
Portanto, como queremos determinar a força de corte , basta fazermos o somatório de força em torno do ponto . Portanto,
E assim finalizamos a questão!
a barra, precisamos identificar quem é a força no pino em . Devido a simetria do problema, a componente na direção horizontal é