Enunciado
Mecânica e Resistência dos Materiais - Hibbeler - Estática- Ed: 14º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 24
O relé regula a tensão e a corrente. Determine a força na mola , que tem uma rigidez de , de modo que ela permita que a armadura faça contato em na figura (a) com uma força vertical . Alem disso, determine a força na mola quando a bobina for energizada e atrair a armadura para , na figura (b), interrompendo assim o contato em .
Passo 1
E aí Pessoal, tudo bem? Vamos dar início a mais uma questão juntos!
Esta é uma daquelas questões que não é difícil, só que como o texto e a geometria são muito confusas, parece ser impossível! Mas vamos com calma que vai dar tudo certo!
Vamos começar pela letra a). Aqui temos uma barra com uma força vertical em (devido a mola), uma força vertical e uma horizontal no pino e uma força inclinada em , que é perpendicular ao plano inclinado.
Fazendo o diagrama de forças, obtemos:
OBS: a força é a força resultante no apoio ! Ela é a soma das forças e !
Passo 2
Agora que já fizemos o diagrama de forças, podemos ir para os cálculos!
A questão nos informou que o contato em gera uma força vertical de . Então, podemos afirmar que .
Pela geometria do problema, como a força deve ser perpendicular ao plano, sabemos que o ângulo entre os vetores e deve ser igual a 10°. Como os vetores , e formam um triângulo, podemos calcular a força através da seguinte relação:
Para calcularmos a reação em , temos que fazer um somatório de forças em torno do pino . Portanto,
E assim finalizamos a letra a)!
Passo 3
Infelizmente, não é possível resolver a letra b), pois faltam informações para calcularmos.
O objetivo aqui é novamente calcular a força da mola. Entretanto, não sabemos as reações no pino e muito menos a força magnética aplicada no ponto .
Portanto, não há solução!
Resposta
- Não há solução.