Enunciado
Mecânica e Resistência dos Materiais - Mecânica para Engenharia Estática - 12ª Edição - Russel C. Hibbeler- Ed: 12º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 10
Desenhe o diagrama de corpo livre do guincho, que consiste de um tambor de raio . Ele está conectado por pino em seu centro e, em seu anel externo, existe uma engrenagem dentada com raio médio de . A trava serve como um membro de duas forças (ligação curta) e impede que o tambor gire. Explique o significado de cada força em ação no diagrama.
Passo 1
Fala, meu querido! Ele quer o DCL desse guincho. A parada aqui é a gente entender como as forças estão atuando e representar.
Checklist do que a gente precisa ter no nosso desenho:
- forças com identificação
- medidas apresentadas no desenho
- eixos coordenados
Vamos representar essas forças sobre o tambor. Imagina que ele está isolado, e a gente liberou as conexões e as restrições dele, mas as forças causadas por essas coisinhas ficaram. Vamos olhar uma força por vez.
Olha ele:
A gente pode começar pela força externa aplicada ao tambor através do cabo, que vale . Fica assim:
Passo 2
Ele disse que o tambor está preso por um pino em . O pino causa restrição nas duas direções, então haverá duas forças nesse ponto, que serve para impedir o movimento do tambor na direção e na direção .
Vamos chama-las de e .
Passo 3
Ele diz também que funciona como uma trava que impede a rotação do tambor. Aí aqui a gente pode posicionar uma força , representando que é a força exercida por essa trava, na direção da barrinha e no sentido de impedir a rotação. Fica assim:
Como não há mais forças, e a gente já atendeu todos os critérios do nosso checklist, esse é o nosso DCL lindão!
Resposta
é a força exercida através da corda, e são as forças exercidas pelo pino em e é a força exercida pela trava .