Enunciado
Mecânica e Resistência dos Materiais - Beer - Estática- Ed: 9º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 132
Resolva o Problema em caso dos estudantes quiserem colocar o limite de peso na quarta caixa e pelo menos um lado da caixa deva coincidir com um lado do reboque.
Passo 1
Oi pessoal, tudo bem? Vamos analisar essa questão.
Sabemos que a resultante é a soma das três forças que representam os pesos das crianças, portanto:
Para determinarmos a distância , igualaremos o momento em torno do eixo para ambos os sistemas equivalentes apresentados no item anterior:
Resolvendo, temos que:
Passo 2
Para determinarmos a distância , igualaremos o momento em torno do eixo para ambos os sistemas equivalentes apresentados no item anterior:
Resolvendo, temos que:
Passo 3
Do enunciado do problema, nós sabemos que a resultante de total composta por e passa através do ponto . E como a resultante total passa por , temos que .
Além do mais, como a carga tem que ser a maior possível, a quarta caixa deve ser colocada o mais próximo possível do ponto , mas mantendo um dos seus lados coincidindo com um lado do reboque. Matematicamente, isso é representado pelos limites:
ou
Passo 4
Vamos testar primeiramente .
Sabemos que , portanto, vamos fazer um somatóriio de momentos no ponto ao redor do eixo :
Precisamos agora, checar a possibilidade física desse valor, para isso, façamos um somatório de momentos no ponto , desta vez ao redor do eixo :
O que é possível, pois a condição é atendida.
Passo 5
Vamos testar então .
Sabemos que , portanto, vamos fazer um somatóriio de momentos no ponto ao redor do eixo :
Como o valor encontrado foi menor que o primeiro, temos que o peso máximo da carga é de .
A posição da caixa deve ser de tal forma que o lado menor esteja na borda e o centro da caixa esteja afastado de .