Com seu peso igualmente distribuído em ambos os pés, um homem começa a levantar-se lentamente da posição de cócoras como indicado na figura. Determine a força trativa no tendão patelar e o módulo da força de reação no ponto , que é a área de contato entre a tíbia e o fêmur. Observe que a linha de ação da força do tendão patelar ocorre ao longo de sua mediatriz. Despreze o peso da parte inferior da perna.
Passo 1
Como o peso está igualmente distribuído entre os dois pés, temos uma força normal para cima de módulo , atuando a do ponto , causando momento no sentido horário (negativo).
Além disso, a linha de ação da força trativa está a do ponto , causando momento no sentido anti-horário (positivo).
Assim, temos:
Passo 2
Através da equação de equilíbrio de forças na horizontal, podemos calcular a componente da força em :
Passo 3
Agora, usando a equação de equilíbrio de forças na vertical, calculamos a componente da força em :
Logo, o módulo da força de reação em deve ser: