Enunciado

Determine as forças nos membros A B , B C e B D da treliça carregada.

Passo 1

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

O enunciado nos pede para determinar as forças as quais as barras A B , B C e B D da treliça estão submetidas devido ao carregamento L → em D . Antes de resolver, vamos fazer o diagrama de corpo livre da treliça para entender melhor o problema:

Para descobrirmos o módulo, direção e sentido das forças atuando nas barras, precisamos sempre partir de um ponto/nó que tenha uma força com módulo, direção e sentido conhecidos.

No caso deste problema vamos começar descobrindo as reações de apoio em A e em C . Começando pelo equilíbrio de momentos em torno do ponto A , o que elimina duas das nossas incógnitas.

∑ M A = 0

C y * 2 R - L * R = 0

C y = L R 2 R

C y = L 2

Fazendo agora o equilíbrio de forças nas direções x e y :

∑ F y = 0

C y - A y = 0

A y = L 2

∑ F x = 0

L - A x = 0

A x = L

Passo 2

Show, agora que temos as reações de apoio, podemos fazer o equilíbrio dos nós e encontrar as forças nas barras. Pela geometria da treliça, uma vez que a linha de ação da força no arco A D C passa pela reta que liga os pontos A e D , deduzimos que ela faz 45 ° com a horizontal, então no nó A nos temos:

Para que a treliça esteja em equilíbrio, todos os seus nós também devem estar e o somatório de forças nas direções x e y devem ser nulos. Sendo assim:

∑ F y = 0

A D sen ⁡ 45 ° - A y = 0

A D = L 2 sen ⁡ 45 °

A D = 0,707 L   T

∑ F x = 0

A B + A D cos ⁡ 45 ° - A x = 0

A B = L - 0,707 L * cos ⁡ 45 °

A B = 0,5 L   T

Passo 3

Feito isso, para descobrirmos as forças atuantes nas barras B C e B D , vamos repetir esse procedimento para o nó B .

E novamente utilizando as equações de equilíbrio de força, temos:

∑ F x = 0

B C - A B = 0

B C = 0,5 L   ( T )

∑ F y = 0

B D = 0

Ufa! Essa já foi hein? Partiu pra próxima!

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Resposta

A B = 0,5 L   T

B C = 0,5 L   ( T )

B D = 0

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