Enunciado
Mecânica e Resistência dos Materiais - Mecânica para Engenharia: Dinâmica Volume 2 - 6ª Edição - James L. Meriam, L. Glenn Kraige- Ed: 6º - Capítulo 5.6 - Ex. 142
No instante representado, e a placa triangular ABC possui uma velocidade angular no sentido anti-horário de 20 rad/s e uma aceleração angular no sentido horário de 100 rad/s². Determine os módulos da velocidade v e da aceleração a correspondentes da haste do pistão do cilindro hidráulico preso a C.
Passo 1
Bom, primeiro sabemos que o pistão só se movimenta linearmente. Portanto, as velocidades de B e C estarão na direção de seus pistões. Então, podemos representar o mecanismo da seguinte forma:
Traçando perpendiculares aos vetores velocidade, encontramos o centro instantâneo no ponto A. Podemos então calcular a velocidade de C.
Passo 2
Agora, vamos usar a equação de aceleração relativa nos pontos C e B:
Sabemos que a componente normal pode ser calculada como:
E ainda que a componente tangencial vale:
Sabendo os módulos e direção destes vetores e sabendo que as acelerações dos pontos B e C estão na direção de seus pistões, podemos esboçar o diagrama completo de vetores aceleração:
Pelo diagrama, vemos 2 triângulos retângulo com ângulos de 45. Desta formam podemos encontrar a hipotenusa do maior diminuindo 160-40, e consequentemente achar o lado: