Enunciado
Mecânica e Resistência dos Materiais - Mecânica para Engenharia Estática - 10ª Edição - Russel C. Hibbeler- Ed: 10º - Capítulo 4.10 - Ex. 140
O suporte de alvenaria gera a distribuição de cargas atuando nas extremidades da viga. Simplifique essas cargas a uma única força resultante e especifique sua localização, medida a partir do ponto .
Passo 1
Para encontrar a força resultante gerada por essa distribuição, nós podemos calcular a “área” da região marcada pelas setas:
Passo 2
E para definir qual deve ser o ponto de aplicação da força precisamos considerar o momento total em relação ao ponto (conforme foi pedido no enunciado).
Nós já associamos uma força a cada área. Sabemos também que podemos associar a posição de cada força ao centroide da sua área correspondente.
Por exemplo, a força de associada ao retângulo vermelho age a uma distância a partir do ponto , que é a posição do centroide do retângulo:
A força de associada ao triângulo age a uma distância , que á posição do centroide de um triângulo retângulo (dois terços do comprimento da base):
Então o momento resultante é:
Passo 3
Agora temos que escolher a posição da nossa força resultante de forma que o momento total em relação a continue o mesmo.
Então se é a distância perpendicular entre o ponto e o ponto de aplicação da força:
Lembrando que a força precisa estar à direita do ponto , para que o momento resultante aponte no sentido horário, assim como fazia no sistema original.
Resposta
A força resultante tem intensidade de e age em um ponto à direita do ponto O.