Se uma força F = 125   l b é utilizada para retirar um prego, determine a menor força vertical P → que deve ser aplicada ao cabo do pé-de-cabra. Dica: os momentos de F → e de P → e relação ao ponto A devem ser iguais. Por quê?

Passo 1

Como estamos em busca da menor força P → que é suficiente para remover o prego, estamos pensando no caso limite, em que o pé de cabra e o prego estão prestes a rotacionar em torno do ponto A .

Por isso, no instante em que esse movimento está prestes a acontecer, os momentos gerados por F → e P → devem ser praticamente iguais:

∑ M P = ∑ M F

Ambos calculados em relação ao ponto A . Vamos encontrar expressões para cada um deles.

Passo 2

Começamos com o momento gerado pela força F → . Pelo desenho fica fácil encontrar a componente perpendicular e a distância até o ponto A :

Então momento gerado por essa força é:

∑ M F = F sen ⁡ 60 ° 3

∑ M F = 125 sen ⁡ 60 ° 3 = 324,7   l b ∙ p o l

Passo 3

Agora vamos fazer o mesmo para o momento da força P :

E as distância perpendiculares de cada componente da força até o ponto A já estão desenharadas.

∑ M P = P cos ⁡ 70 ° 1,5 + P cos ⁡ 20 ° 14

∑ M P = 13,67   P

Agora é só igualar as duas expressões:

∑ M P = ∑ M F

13,67   P = 324,7

P = 23,8   l b

Resposta

A força P deve ter um módulo de pelo menos 23,8   l b .

Ver Outros Exercícios desse livro