Enunciado
Mecânica e Resistência dos Materiais - Mecânica para Engenharia Estática - 12ª Edição - Russel C. Hibbeler- Ed: 12º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 22
Determine o peso do bloco necessário para equilibrar a balança diferencial quando a carga de é colocada na panela. A balança está em equilíbrio quando a carga e o bloco não estão na balança. Considere .
Passo 1
Quando ocorre um deslocamento positivo , A configuração representada pela linha tracejada no diagrama abaixo toma forma. Podemos observar que apenas o peso do bloco e o peso da carga fazem trabalho quando o deslocamento virtual acontece.
Como é pequeno, o deslocamento vertical do bloco e da carga pode ser aproximado por:
Passo 2
Como age em direção ao sentido positivo do deslocamento virtual, o seu trabalho é positivo. No entanto, a força realiza trabalho negativo uma vez que ela age em direção ao sentido negativo do deslocamento virtual. Assim, se um corpo está em equilíbrio, a soma algébrica do trabalho virtual realizado por todas as forças e momentos de binário que atuam sobre o corpo é zero para qualquer deslocamento virtual do corpo.
Substituindo os valores de na equação acima, temos:
Como , temos:
Resposta
O peso do bloco é igual a: