Enunciado
Mecânica e Resistência dos Materiais - Mecânica para Engenharia: Estática Volume 1 - 6ª Edição - James L. Meriam, L. Glenn Kraige- Ed: 6º - Capítulo 7.3 - Ex. 15
15- O guindaste manual é projetado para levantar uma carga de , sendo que voltas na manivela produzem, através do eixo redutor, uma revolução no tambor. Considerando uma perda de energia de devido ao atrito no mecanismo, calcule a força normal ao braço da manivela necessária para levantar a carga.
Passo 1
Como temos uma perda de da energia podemos dizer que temos do momento causado pela força , logo para virar um ângulo a força fará um trabalho virtual de:
Passo 2
Agora o mesmo ângulo será reduzido em 25 vezes para a massa de o que nos dará um trabalho virtual igual a:
Onde a altura é calculada de acordo com a variação da linha no tambor, cujo arco é calculado da seguinte forma:
Onde varia e a variação de é intrínseca com a redução causada pela relação do sem fim com a engrenagem.
Passo 3
Somando os trabalhos virtuais do sistema e aplicando a teoria temos: