Enunciado
Mecânica e Resistência dos Materiais - Dinâmica: Mecânica para Engenharia - 12ª Edição - Russel C. Hibbeler- Ed: 12º - Capítulo 16.Problemas - Ex. 90
No instante mostrado, o caminhão se desloca para a direita de , enquanto o tubo rola no sentido anti-horário a sem deslizar em B. Determine a velocidade do centro G do tubo.
Passo 1
A análise do centro instantâneo de velocidade nos diz que:
Em que é a velocidade angular ao redor do ponto de fixação e a distância é a distância do nosso ponto fixo até o ponto de análise.
Como o tubo rola sem deslizar, sabemos que a velocidade no ponto B do tubo é exatamente igual a velocidade do caminhão.
Portanto, como sabemos a velocidade angular do tubo, podemos encontrar a posição do centro instantâneo de velocidade nula. A partir deste ponto, podemos determinar a velocidade do centro do tubo utilizando a relação descrita anteriormente nesta questão.
Passo 2
Se analisarmos o tubo, teremos o seguinte diagrama:
O centro instantâneo de velocidade está localizado entre o centro do tubo e o ponto B, pois há uma mudança no sentido da velocidade. Se a gente analisar a geometria do problema, dando um zoom nesta região do CIVN, temos:
Portanto, sabemos que , pois é o raio da roda. Para descobrirmos que é , basta aplicarmos a equação do Passo 1, portanto,
Logo, . Desta forma, sabemos que a velocidade do ponto G será: