Enunciado

A linha de força é amarrada do braço do pólo de força em A ao ponto B no mesmo plano horizontal. Por causa da curvatura do cabo no plano vertical, o cabo faz um ângulo de 15° com a horizontal onde se conecta a A. Se a tensão do cabo em A for 200   l b , escreva T como um vetor e determine a magnitude de sua projeção no plano x - z .

Passo 1

Fala galera! Tudo certo? Vamos dividir a resolução em algumas etapas, beleza? Prometo que vai ser bem rapidinho!

O enunciado nos pede duas coisas:

i) Expressar a tensão T (força atuante em A) como um vetor;

ii) Determinar a magnitude (módulo) da projeção de T no plano   x - z .

Ok! Então bora começar. Neste caso, pra gente definir o vetor T → , precisamos determinar as suas três componentes.

Vamos começar pela componente mais simples então. Note que o vetor T → forma um ângulo de 15 ° com o plano x - y apontando para baixo, sentido negativo de z . Então:

T z = T sen ⁡ 15 °

T z = 200 sen ⁡ 15 °

T z = 51,76   l b

Para as componentes x e y , vamos analisar a projeção de T → no plano x - y que é dada por:

T x y = T cos ⁡ ( 15 ° )

T x y = 200 cos ⁡ 15 °

T x y = 193,19   l b

Para decompor T x y nos eixos x - y , precisamos ainda do ângulo α formado pelas retas A B - e B C - :

tan ⁡ α = 4,5 ' 30 '

α = tan - 1 ⁡ 4,5 30

α = 8,53 °

Show! Com isso, fica fácil encontrar as componentes em x e y :

Componente x :

T x = T x y cos ⁡ α

T X = 193,19 cos ⁡ ( 8,53 ° )

T x = 191,05   l b

Componente y :

T y = T x y sen ⁡ α

T y = 193,19 sen ⁡ 8,53 °

T y = 28,66   l b

Finalmente, nosso vetor T → é dado por:

T → = T x i ^ + T y j ^ + T z k ^

T → = 191,05   l b i ^ + 28,66   l b j ^ - ( 51,76 ) k ^

Passo 2

Show, feito isso, uma vez que já temos o vetor T → , determinar sua projeção no plano x - z ficou bem simples. Basta a gente analisar o módulo das componentes x e z :

T x z = ( T x ) 2 + ( T z ) 2

T x z = ( 191,05 ) 2 + ( - 51,76 ) 2

T x z = 197,94   l b

Ufa! Essa já foi hein? Partiu pra próxima!

HYPERLINK "https://emojiterra.com/pt/rosto-piscando/"

Resposta

T → = 191,05   l b i ^ + 28,66   l b j ^ - ( 51,76 ) k ^

T x z = 197,94   l b

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Para o bloco dos Problemas 2.37 e 2.38, determine (a) o valor necessário de α para que o resultante das três forças mostradas seja paralela ao plano inclinado, (b) a correspondente intensidade da resu
Para o anel do Problema 2.35, determine (a) o valor necessário de α para que a resultante das forças seja na vertical, (b) a correspondente intensidade da resultante.
Determine (a) a tensão de tração necessária no cabo A C , sabendo que a resultante das três forças exercida no ponto C da haste B C seja ao longo da linha B C . (b) a correspondente intensidade da res
Quatro placas são montadas numa estrutura no vão da autoestrada, e as intensidades das forças do vento horizontal exercidas nas placas são mostradas na figura. Determine a intensidade e o ponto de apl
Uma estaca é puxada do solo por meio de duas cordas como mostra a figura. Sabendo que a intensidade, direção e sentido da força exercida em uma das cordas, determine a intensidade, a direção e o senti