Enunciado
Mecânica e Resistência dos Materiais - Mecânica para Engenharia Estática - 12ª Edição - Russel C. Hibbeler- Ed: 12º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 67
Determine a menor força horizontal exigida para levantar o cilindro de . Os coeficientes de atrito estático nos pontos de contato e são e , respectivamente; e o coeficinete de atrito estático entre o calço e o solo é .
Passo 1
O problema pede que descubra a menor força horizontal para levantar cilindro.
Bom galera, pra facilitar a gente começa fazendo um diagrama de corpo livre no cilindro primeiro.
Lembrando que o problema deu a massa e não peso, então a gente multiplica pela gravidade :
A gente sabe que os atritos são:
Passo 2
A gente então calcula as forças de reação que atuam no corpo para ele contituar em equilíbrio, a gente analisa cada eixo separado, sabendo que o corpo fica em equilíbrio em cada eixo, fica assim:
Eixo vertical:
Eixo Horizontal:
A gente monta um sisteminha com as duas equações:
E assim a gente vai achar:
Então com a formula que tem no passo 1 é .
Passo 3
Beleza, a gente já pode analisar as forças do calço com as forças que a gente já sabe, então vamos lá!
Comemando por mais um diagraminha de corpo livre:
Vamos começar analisando a vertical porque a gente já tem e , e vamos ver o que a gente consegue:
Com isso a gente encontra:
E com isso:
Passo 4
Show de bola, agora com tudo que a gente já tem basta analisar a situação de equilibrio do calço na horizontal: