Enunciado
Mecânica e Resistência dos Materiais - Mecânica para Engenharia Estática - 12ª Edição - Russel C. Hibbeler- Ed: 12º - Capítulo 6.Problemas fundamentais - Ex. 13
Determine a força necessária para manter o peso de em equilíbrio.
Passo 1
Faaala!
Para determinar a força os diagramas de corpo livre (DCL) devem ser feitos para cada polia para analisar a transmissão da força pela corda até chegar a polia maior que está ligada ao peso.
Assim, será possível fazer o equilíbrio de forças no eixo (pelo fato de haver apenas forças verticais) para encontrar o valor da força desejado.
Percebe que temos uma só corda passando pelas polias (ela passa por dentro da polia maior e sobe em direção a outra polia menor), logo a tensão nela precisa ser a mesma em todos os pontos.
Vamos começar!
Passo 2
Logo, fazendo o DCL das polias tem-se:
Percebe que temos a força na esquerda da polia da esquerda, como a força com que a corda é puxada. Essa força vai aparecer em todos os pontos da corda, causando essa configuração de forças que a gente vê.
Passo 3
As trações que saem das polias menores terão sentido oposto na polia maior, ou seja:
Então, agora é possível fazer o somatório de forças para determinar a força .
Logo: