O elemento rígido é mantido na posição mostrada na figura por três tirantes de aço . Cada tirante tem comprimento de quando não alongado e área de seção transversal de . Determine as forças nos tirantes se for dada uma volta completa em um parafuso tensor na haste . O avanço da rosca é . Despreze o tamanho do parafuso tensor e considere-o rígido. Observação: o avanço provocaria na haste, quando não carregada, um encurtamento de quando o parafuso tensor girasse uma revolução completa.

Diagrama de corpo livre.

Equilíbrio de forças na vertical:

Vamos fazer o equilíbrio de momentos no ponto , aí a força não contribui. O momento de tem que balancear o momento de :

Opa, então já dá pra simplificarmos um pouco. Vamos deixar resumido assim:

Precisamos de mais uma equação.

Agora vem a sacada desse exercício. Pensar como tudo interage é mais difícil, então vamos pensar por partes: princípio da superposição.

• Quando a porca avança, o tirante diminui enquanto a porca sobe.

• Quando a porca avança, a cabeça do parafuso lá no ponto vai puxar o elemento rígido pra baixo, alongando os tirantes de cima um comprimento . A porca teve que subir esse pra poder puxar a cabeça do parafuso (movimento relativo).

O avanço da porca é a soma desses efeitos! No total, a porca andou aquele .

Use a fórmula da relação carga-deslocamento:

Substituindo os valores, temos

Usando em , encontramos

E como ,