Enunciado
Mecânica e Resistência dos Materiais - Mecânica para Engenharia: Estática Volume 1 - 6ª Edição - James L. Meriam, L. Glenn Kraige- Ed: 6º - Capítulo 7.3 - Ex. 20
Ao se testar o projeto mostrado de um macaco guiado por um fuso, 12 voltas na manivela são necessárias para elevar o pedal de 24 mm. Se uma força N, aplicada normalmente ao eixo da manivelam é necessária para elevar uma massa de 1,5 Mg, determine a eficiência do fuso ao elevar a carga.
Passo 1
A eficiência de uma máquina pode ser calculada pela seguinte relação:
Devemos então calcular o trabalho recebido pelo macaco, que é o trabalho realizado pelo momento na manivela, e o trabalho feito pela máquina para levantar a massa de 1,5 Mg.
Passo 2
O trabalho feito pelo momento constante para o giro total de ângulo é:
O momento é igual à força de 50 N vezes o raio de 0,15 m:
é o ângulo de 12 voltas:
Então:
Passo 3
O módulo do trabalho feito pela máquina para levantar a massa é o peso da massa vezes a altura de 0,024 m:
Passo 4
Então a eficiência é: