Enunciado
Mecânica e Resistência dos Materiais - Mecânica para Engenharia Estática - 12ª Edição - Russel C. Hibbeler- Ed: 12º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 115
O mancal de escora suporta uniformemente uma força axial . Se um torque for aplicado ao eixo e fizer com que ele gire em velocidade constante, determine o coeficiente de atrito cinético na superfície de contato.
Passo 1
Cara, falaa aí! Ali temos um mancal apoiado em uma superfície, que oferece atrito e uma força normal reativa, e dentro dele há um eixo em rotação.
Aqui ele nos dá um mancal que suporta uniformemente uma carga . E o eixo sofre um momento .
Esse momento é transmitido ao mancal, que também vai girar. Mas como ele gira numa velocidade constante, a gente pode entender que as forças estão em equilíbrio. Isso quer dizer que esse momento é o menor possível para que o mancal gire apesar do atrito com o apoio.
Nessa situação, onde vemos que é o menor momento suficiente para gerar rotação nesse mancal que sofre atrito, e a carga é distribuída uniformemente ao longo da área de contato entre mancal e o apoio, nós podemos usar uma fórmulinha:
é já vimos que é o momento suficiente para girar o mancal em velocidade constante, é o coeficiente de atrito cinético (que o enunciado pede), é a nossa força aplicada, é o raio externo do mancal e o raio interno.
Mas atenção que essa fórmulinha só funciona para o caso onde temos essa distribuição de uniforme.
Passo 2
Vamos agora aplicar os valores da questão na equação apresentada acima! Assim,
Prontinho!
Resposta
O coeficiente de atrito é igual a: