Enunciado

A viga composta tem apoio fixo A , vinculação com pino em B e é suportada por um rolete em C . Determine os diagramas de esforço cortante e momento fletor para a viga.

Passo 1

Falaa! O problema quer que a gente encontre o diagrama de esforço cortante e o momento fletor. Mas repara que temos uma viga com engaste (reação vertical e de momento) numa extremidade e um apoio de primeiro gênero no outro (uma reação vertical).

Só que temos um pino em B . Vamos começar encontrando as reações nos pinos A e C .

Como a viga é composta, a gente vai dividir em duas partes, A B e B C . A parte B C não fica em pé sozinha, então a gente vai começar por ela.

Pela simetria, vemos que B y = C y . Aí:

∑ F y = 0 → B y + C y - 10 2 = 0

2 C y = 20

C y = 10   k N

B y = 10   k N

Agora vamos para a parte A B :

Calculando

∑ F y = 0 → A y - 10 1 - C y = 0

A y = 10 + 10

A y = 20   k N

∑ M A = 0 → M A - C y 1 - 10 1 2 = 0

M A = 10 + 5 = 15   k N . m

Prontinho!

Passo 2

Aí agora a gente precisa achar as equações de M x e V x para cada parte dessa viga, A B e A C . Podemos olhar para cada uma separadamente.

Vamos começar por A B . Nossa seção vai estar a uma distância x da extremidade A . Vamos olhar para a parte esquerda da viga, colocar os esforços positivos nessa seção e descobrir o valor deles.

0 ≤ x ≤ 1

Vamos usar as equações do equilíbrio:

∑ F y = 0 → A y - 10 x - V x = 0

V x = 20 - 10 x

O momento na nossa seção:

∑ M = 0 → M A + M - A y x + 10 x 2 2 = 0

M x = - 15 + 20 x - 5 x 2

Passo 3

Vamos olhar para B C . Essa é a viga com a seção em B C . Ela dista x de A .

Para facilitar nossa vida a gente pode olhar a direita de s :

1 ≤ x ≤ 3

Usando as equações de equiíbrio

∑ F y = 0 → V x + C y - 10 3 - x = 0

V x = - 10 + 30 - 10 x

V x = 20 - 10 x

∑ M = 0 → - M + C y 3 - x - 10 3 - x 2 2

M x = 30 - 10 x - 5 3 - x 2

M x = - 5 x 2 + 20 x - 15

Passo 4

Agora a gente esboça essas funções respeitando os intervalos:

Repara que o momento no pino em B é 0 . Isso deve ocorrer mesmo.

Obs: os valores do gabarito são só para cê conferir se seu diagrama ficou certinho, tá? A resposta é esses gráficos que fizemos.

Resposta

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