Enunciado

Trace os diagramas de força cortante e o momento fletor para a viga e carregamento mostrados, e determine o valor máximo absoluto ( a ) da força cortante e momento fletor e ( b ) do momento fletor.

Passo 1

Fala galera, beleza? Bora resolver mais um exercício pra tirar aquele dez.

Para encontrarmos os diagramas de força cortante e momento fletor pedidos, precisamos esboçar o DCL do problema:

Primeiro, vamos usar as equações de equilíbrio para determinarmos as reações nos apoios, temos:

∑ M C = 0 F E 45 + 100 15 - 250 20 - 100 ( 55 ) = 0 F E = 200   l b

E também:

∑ F y = 0 F C + 200 - 100 - 250 - 100 = 0 F C = 250   l b

Com isso, a gente pode encontrar a força cortante e o momento fletor em cada segmento. Para o segmento A C , temos:

∑ F y = 0 - 100 - V = 0 V = - 100   l b

E para determinarmos a equação do momento fletor, temos:

∑ M 1 = 0 100 15 - M = 0 M = 1500   l b ∙ i n

Passo 2

Em seguida, vamos utilizar as equações de equilíbrio novamente para determinarmos a força cortate e a equação de momento para o segmento C D . Para a equação de força cortante, temos:

∑ F y = 0 - 100 + 250 - V = 0 V = 150   l b

E também:

∑ M 2 = 0 100 35 - 250 20 - M = 0 M = - 1500   l b ∙ i n

Passo 3

Por fim, galera, vamos repetir os passos anteriores, para o segmentos D E e E B , respectivamente. Ficamos com:

∑ F y = 0 V + 100 = 0 V = - 100   l b

∑ M 3 = 0 M - 100 x - 250 45 - ( 250 ) ( 25 ) = 0 M = 1 0 00   l b ∙ i n

E no segmento E B , temos:

∑ F y = 0 V = 100   l b

∑ M 4 = 0 - M - 100 70 - 250 55 + 250 35 - 200 ( 10 ) = 0 M = 0

Opa, com esses valores para a força cortante e momento fletor, podemos esboçar o diagrama para a força cortante assim:

Agora que encontramos o diagrama para a força cortante, bora fazer o mesmo para o momento fletor.

Com os diagramas, agora é só analisarmos o gráfico para encontrar os valores máximos da força cortante e momento fletor. Eles são dados por:

V m á x = 150   l b M m á x = 1500   l b ∙ i n

Isso é tudo, pessoal!!!

Resposta

V m á x = 150   l b M m á x = 1500   l b ∙ i n

Cortante:

Momento:

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