Enunciado

Determine a força P exercida no ramo G . Observe que há uma linha horizontal de simetria para as alças, mas não há linha de simetria para as mandíbulas.

Passo 1

Fala galera, tudo certo? Bora fazer mais um exercício? Prometo que vai ser bem rapidinho!

O enunciado nos pede para determinar a força P exercida no ramo G . É importante destacar que as alças do alicate são simétricas, mas as mandíbulas não.

Então bora resolver! Vamos começar analisando o diagrama de corpo livre da alça A C E que é idêntica à alça B D E , então tudo que fizermos para uma vale para a outra:

Observe que as forças em E e em C são reações da força externa vertical de 20   N aplicada em A . Como não há nenhuma outra força externa aplicada à estrutura, não teremos reações na direção x , logo:

C x = E x = 0

Lembrando que o ponto E é o mesmo para as duas alças e que o ponto C é equivalente ao ponto D na alça inferior B D E .

Passo 2

Uma vez que a estrutura está em equilíbrio, os membros separadamente também devem estar. Logo podemos fazer o equilíbrio de momentos em torno de E , por exemplo, para encontrar a reação C y :

∑ M E = 0

C y * 21 - 20 * 88 + 21 = 0

C y = 20 * 88 + 21 21

C y = 103,81   N

E fazendo o equilíbrio de forças na direção vertical temos E y :

∑ F y = 0

C y - E y - 20 = 0

E y = 103,81 - 20

E y = 83,81   N

Passo 3

Show! Até aqui bem tranquilo né? Com esse resultado de C y podemos agora analisar o elemento C F G que, apesar de não ser simétrico ao elemento D E G , eles possuem o ponto G em comum onde está aplicada a força P . Logo os resultados de P que encontrarmos analisando C F G ou D E G devem ser iguais.

Onde a distância G F - é dada por:

G F - = 10 2 + 36 2

G F - = 37,36   m m

Passo 4

Observe que aqui, além da força P pedida, temos duas outras incógnitas, as reações F x e F y no pino F . Para eliminarmos a necessidade de calcular essas reações, vamos fazer o equilíbrio de momentos em torno de F para determinar P :

∑ M F = 0

P * G F - - C y * 46 = 0

P = 103,81 * 46 37,36

P = 127,82   N

Ufa! Essa já foi hein? Partiu pra próxima!

Resposta

P = 127,82   N

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