Enunciado

Mecânica e Resistência dos Materiais - Mecânica para Engenharia: Estática Volume 1 - 6ª Edição - James L. Meriam, L. Glenn Kraige- Ed: 6º - Capítulo 3.5 - Ex. 105

Uma fita magnética, sob uma força trativa de em , passa, a velocidade constante, pelas polias guia e pela cabeça apagadora em . Como resultado de um pequeno atrito nos mancais das polias, a fita está sob uma força trativa de em . Determine a força trativa na mola de apoio em . A placa está em um plano horizontal e está montada em um mancal de precisão em .

Passo 1

Vamos tratar todo esse conjunto (fita, polias e a placa) como um sistema único, e então vamos desenhar as forças externas que atuam sobre esse sistema. Segundo o enunciado, temos as forças em e em , além da tração na mola e das forças no ponto .

Vamos procurar uma equação de equilíbrio que permita encontrar .

Passo 2

Bom, nós não conhecemos as forças em , e queremos descobrir a força , então é uma boa ideia calcular o momento em relação ao ponto , pois nesse caso e terão momento nulo:

A força de está a de , e a força de está a , já a tração está a :

E por conveniência colocamos o sinal negativo nos momentos das forças que favorecem a rotação no sentido anti-horário.

Resposta

O módulo da força é .

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