Enunciado
Mecânica e Resistência dos Materiais - J. L. Meriam - Estática - Mecânica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 85
Os elementos de um freio de tração central da bicicleta são mostrados na figura. Os dois braços do freio giram livremente em torno dos pivôs fixos em e (o suporte não é mostrado). Se a tensão do cabo do freio aplicada em for , determine as forças normais exercidas na roda pelas pastilhas de freio e .
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 normais exercidas na roda pelas pastilhas de freio em e devido à tensão aplicada em .
Então bora resolver! Para facilitar nosso trabalho, vamos analisar as partes da estrutura separadamente, começando pela peça H, fazendo o seu diagrama de corpo livre.
Onde o ângulo é dado por:
Para que a estrutura esteja em equilíbrio, essa peça também deve estar. Então podemos usar o somatório de forças na direção vertical para determinas as tensões no cabo:
Passo 2
Show de bola! Agora vamos analisar outro elemento do freio, as alças e . Uma vez que elas são idênticas e estão submetidas aos mesmos esforços, podemos analisar apenas para encontrar a força em que ela terá mesmo módulo e direção, mas com sentido contrário em . Fazendo então o diagrama de corpo livre de :
Pela mesma condição de equilíbrio da estrutura, podemos utilizar os somatórios de forças e momentos para descobrir nossas incógnitas.
Note que se fizermos o equilíbrio de momentos em torno de , eliminamos duas incógnitas que não são foco do nosso problema e, como já determinamos no passo anterior, a única incógnita que nos resta é a força procurada. Logo:
É só isso, galera! Bem de boa né?!
Partiu pra próxima!
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