Determine as reações no apoio para a viga que está submetida a uma combinação de cargas distribuídas uniforme e parabólica.
Passo 1
Primeiro vamos montar o diagrama de corpo livre:
Agora temos que transformar essas forças distribuídas em forças pontuais. Perceba que temos um retângulo e uma parábola:
Vamos calcular a força resultante de cada uma dessas áreas:
- Retângulo
- Parábola: antes de tudo vamos colocar a origem dos eixo onde começa a parábola, assim:
Sabemos que a força resultante fica na metade do comprimento do retângulo:
A equação geral de uma parábola com a concavidade para baixo é: .
Quando , então:
Quando :
Então, a equação da nossa parábola é: . Agora temos que integrar essa equação ao longo do comprimento da barra que ela está atuando para obter a força resultante :
Para saber a localização da força resultante neste caso vamos usar esta equação:
Primeiro vamos resolver isso aqui:
Assim, vamos ter:
Agora vamos montar nosso diagrama de corpo livre com essas resultantes:
Passo 2
Nosso próximo passo é escolher um ponto de referência para calcular os momentos. Vamos escolher o ponto :
Passo 3
Repare que a única força horizontal é a nossa reação , logo ela será nula:
Agora vamos fazer o somatório das forças na vertical: