Enunciado
Mecânica e Resistência dos Materiais - Beer - Dinâmica- Ed: 9º - Capítulo 16.Problemas - Ex. 138
No sistema motor mostrado na figura, e . A haste conectora é assumida como uma haste delgada uniforme de e está ligada ao pistão de . Durante um teste do sistema, a manivela é posta em rotação com uma velocidade angular constante de no sentido horário sem nenhuma força aplicada na face do pistão. Determine as forças exercidas na haste conectora em e quando . (Despreze o efeito do peso na haste.)
Passo 1
Fala galera, tudo certo? Bora fazer mais um exercício? Prometo que vai ser bem rapidinho!
O enunciado nos pede para determinar as forças exercidas na haste conectora em e quando , sabendo que:
Então bora lá! Para resolver esse problema, vamos começar analisando o diagrama de corpo livre da estrutura :
Passo 2
Show de bola! Utilizando a cinemática temos para a manivela :
Temos também que a velocidade em é dada por:
Analisando agora a haste conectora , temos que o ponto é um centro instantâneo de velocidade nula, logo:
Passo 3
Tranquilo né? Com isso, podemos determinar a aceleração do ponto :
Dessa forma, a aceleração da haste é a média entre e :
Passo 4
Beleza! Agora vamos analisar o pistão , a força que a haste ele exerce em é dada por:
Lembrando que o pistão faz força empurrando , logo a força aponta para a direita. Dessa forma, a reação em deve ser contrária a essa força e aponta para a esquerda. Temos então pela condição de equilíbrio da barra que:
É isso, galera. Acabamos mais uma!
Partiu pra próxima!
