Enunciado

Determine a carga distribuida uniforme máxima w 0 que o cabo pode suportar for 20   k N .

Passo 1

O problema quer que a gente encontre a tração em cada apoio.

Vamos começar usando a equação do cabo, que a gente pode encontrar no livro no exemplo 7-12:

y = w 0 2 F H x 2

Aplicamos os valores em cada apoio:

4,5 = 12 2 F H x 2

3 = 12 2 F H ( 7,5 - x ) 2

Então:

F H = 12 2 ( 4,5 ) x 2 = 12 2 3 7,5 - x 2

Obtemos:

x 2 = 84,375 - 22,5 x + 1,5 x 2

0,5 x 2 - 22,5 x + 84,375 = 0

Resolvendo essa equação encontramos:

x ' = 40,87

x ' ' = 4,13

Mas com o cabo só se extende no eixo x até 7,5   m , então o resultado que serve pra gente é:

x = 4,13   m

Passo 2

Então, agora vamos calcular a força com a mesma equação:

F H = w 0 2 y x 2 = w 0 2 4,5 4,13 2 = 1,8952 w 0

Passo 3

Agora, vamos calcular a tensão máxima ocorre em B , quando a inclinação y do cabo é a maior possível:

y = w 0 2 F H x 2

Derivando e lembrando que a derivada é a tangente do ângulo:

d y d x = tan ⁡ θ m a x = w 0 x F H = w 0 4,13 1,8952 w 0

Então:

θ = 65,36 °

Agora com a tração máxima:

T m a x = F H cos ⁡ θ m a x

Por fim encontramos w 0 na essa fórmula:

T m a x = 20 = F H cos ⁡ θ m a x = 1,8952 w 0 cos ⁡ 65,36 °

w 0 = 4,4   k N / m

Resposta

w 0 = 4,4   k N / m

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Determine os diagramas de esforço cortante e de momento fletor para a viga de dupla extremidade em balanço.
Determine os diagramas de esforço cortante e de momento fletor para a viga com extremidade em balanço.
O eixo está apoiado em um mancal axial liso em A e um mancal radial liso em B. Determine os diagramas de esforço cortante e de momento fletor para o eixo.
Determine os diagramas de esforço cortante e de momento fletor para a viga.
O eixo está apoiado por um mancal axial liso em A e um mancal radial liso em B . Determine os diagramas de esforço cortante e de momento fletor para o eixo.