Enunciado

O guindaste de motores é usado para suportar o motor que pesa 6kN. Represente graficamente os diagramas de força cortante e momento fletor da lança ABC quando ela está na posição horizontal mostrada.

Passo 1

Cara, fala aí! Repara que ele só quer que a gente olhe para A B C , então podemos imaginar que isso é uma viga biapoiada, beleza?

Fazemos o diagrama de corpo livre da lança ABC. Observe que nos pontos A e B a conexão é feita por pinos. Isso garante que as únicas reações são de forças em X e Y. Ou seja, não há reação de momento.

A reação em B pode ser decomposta:

Calculando o somatório dos momentos em A e tomando o sentido anti-horário como positivo, temos:

∑ M A = 0 ⇒ R B Y ⋅ 0,9 - 6 ⋅ 2,4 = 0

R B Y = 16   k N

E somando as forças verticais...

∑ F Y = 0

- R A Y + R B Y - 6 = 0

R A Y = 10   k N

Pela relação existente entre as forças em B:

R B X = 3 4 R B Y

R B X = 7,5   k N

E somando as forças horizontais...

∑ F X = 0

- R A X + R B X = 0

R A X = 7,5   k N

Passo 2

Vamos começar achando as equações do cortante e do momento para as diferentes seções. Aí é colocar as representações dos esforços com conveção positiva dentro da nossa seção e usar as equações de equilíbrio.

Seção AB: 0 ≤ x < 0,9

Aí a gente esquece o resto da viga à direita, e foca só nessa parte. Fica assim:

∑ F Y = 0

- 10 - V x = 0

V x = - 10   k N

E o somatório de momentos em relação a extremidade direita desse desenhinho:

∑ M = 0

10 ⋅ x + M x = 0

M x = - 10 x

Passo 3

Seção BC: 0,9 ≤ x ≤ 2,4

∑ F Y = 0

- 10 + 16 - V x = 0

V x = 6   k N

∑ M = 0

10 ⋅ x - 16 ( x - 0,9 ) + M x = 0

M x = 6 x - 14,4

Passo 4

As equações são:

V x = - 10   k N 0 ≤ x < 0,9                 6   k N   0,9 ≤ x ≤ 2,4

M x = - 10 x                         0 ≤ x < 0,9 6 x - 14,4     0,9 ≤ x ≤ 2,4

Utilizando as equações podemos traçar os gráficos:

Resposta

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