Enunciado

Uma mesa de servir uniforme de 5   k g está apoiada em cada lado por um par de membros idênticos, A B e C D , e molas C E . Se a tigela tem massa de 1   k g , determine o ângulo u quando a mesa está em equilíbrio. As molas têm rigidez k = 200   N / m cada uma e não estão deformadas quando θ = 90 ° . Despreze a massa dos membros.

Passo 1

Oi pessoal? Vamos para mais um exercício?

Seja x A a distância da base até o ponto A , x B a distância da base até o ponto B e x C a distância da base até o ponto C , temos que:

x A = 200 sen ⁡ θ

x B = 200 sen ⁡ θ + 200 sen ⁡ θ + 200 sen ⁡ θ

x B = 6 00 sen ⁡ θ

E:

x C = 8 200 sen ⁡ θ

x C = 16 00 sen ⁡ θ

Passo 2

Para estudar a influência da mola A B , temos que:

x A B = 200 sen ⁡ θ + 200 sen ⁡ θ

x A B = 4 00 sen ⁡ θ

Nos é dito que na posição θ = 15 ° a mola não está esticada, portanto, o alongamento da mola será:

s = x A B - x A B θ = 15 °

s = 400 sen ⁡ 60 ° - 400 sen ⁡ 15 °

s = 400 sen ⁡ θ - 103,527

Passo 3

Derivando as equações encontradas para as posições, temos que:

δ x A = 200 cos ⁡ θ   δ θ

δ x B = 6 00 cos ⁡ θ   δ θ

δ x C = 16 00 cos ⁡ θ   δ θ

Aplicando o princípio do trabalho virtual, temos que:

δ U = 0

F S δ x A - F s δ x B + P δ x C = 0

Substituindo os valores, temos que:

F S 200 cos ⁡ θ   δ θ - F s 6 00 cos ⁡ θ   δ θ + P 16 00 cos ⁡ θ   δ θ = 0

- 400 F s + 1600 P = 0

F s = 4 P

Substituindo os valores, temos que:

k ⋅ s = 4 600

k 400 sen ⁡ 60 ° - 103,527 = 2400

k = 2400 242,883

k = 9,88   k N / m

Resposta

k = 9,88   k N / m

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Resolva o problema 10.39 considerando que P=350 N , l = 250m m e K = 12,5N ⋅ m / r a d . Obtenha as respostas para cada um dos seguintes quadrantes: 0θ90 ° ,27 0 °θ36 0 ° , 36 0 °θ45 0 ° .
A posição da manivela ABC é controlada pelo cilindro hidráulico BD. Para o carregamento mostrado na figura, determine a força exercidad pelo cilindro hidráulico no pino B, sabendo que θ = 65 ° .
A posição da manivela ABC é controlada pelo cilindro hidráulico CD. Para o carregamento mostrado na figura, determine a força exercida pelo cilindro hidráulico no pino C quando θ = 55 ° .
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