Enunciado

Determine as tensões nos três cabos que sustentam a placa uniforme de 80   k g cuja forma é a de um triângulo equilátero. O centro de massa G da placa está localizado a um terço da distância M C - de M.

Passo 1

Fala galera! Tudo certo? Vamos dividir a resolução em algumas etapas, beleza? Prometo que vai ser bem rapidinho!

O enunciado nos pede para determinar as tensões nos cabos em A , B e C . Onde A e B estão inclinados em 20 ° com relação à vertical (direção z ) e C está na direção vertical, enquanto a placa está no plano x - y . Considerando o centro desse eixo de coordenadas como o ponto M .

Este é um problema que pode ser facilmente resolvido pelas três equações de equilíbrio de momento (em torno dos eixos x , y e z ) e pelas três equações de equilíbrio de forças, também nas direções dos eixos x , y e z .

Por convenção, vamos adotar que as forças são positivas quando apontam para os sentidos positivo dos eixos e, no caso dos momentos, quando o seu dedão pela regra da mão direita apontar nas direções positivas dos eixos.

Show de bola, então bora trabalhar! Começando pelo eixo x , como não temos nenhuma força aplicada nessa direção:

∑ F x = 0

E o momento:

∑ M x = 0

0,6 * T B cos ⁡ 20 ° - 0,6 * T A cos ⁡ 20 ° = 0

T A = T B

Passo 2

Show, feito isso, vamos seguir o mesmo raciocínio para os eixos y e z . Para o eixo y , temos:

∑ F y = 0

T B sen ⁡ 20 ° - T A sen ⁡ 20 ° = 0

T A = T B

∑ M y = 0

1 3 M C - * W - M C - * T C = 0

Onde: M C - = 1,2 2 - 0,6 2 = 1,039   m

∴ 1 3 1,039 * 80 * 9,81 - 1,039 * T C = 0

T C = 1 3 1,039 * 80 * 9,81 1,039

T C = 261,6   N

E finalmente para o eixo z :

∑ F z = 0

T A cos ⁡ 20 ° + T B cos ⁡ 20 ° + T C - W = 0

2 T A cos ⁡ 20 ° = 80 * 9,81 - 261,6

T A = 80 * 9,81 - 261,6 2 cos ⁡ 20 °

T A = 278,4   N

∴ T B = 278,4   N

Como já chegamos aos resultados procurados, não é necessário fazer o equilíbrio de momentos em torno do eixo z . Muito tranquilo né?

Ufa! Essa já foi hein? Partiu pra próxima!

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Resposta

T A = 278   N

T B = 278   N

T C = 262   N

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