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MECÂNICA - ESTÁTICA. Resultantes de Sistemas de Forças Cap. 4. Objetivos. Discutir o conceito de momento de uma força e mostrar como calcular este momento em duas e três dimensões. Fornecer um método para encontrar o momento de uma força em torno de um eixo específico.
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MECÂNICA - ESTÁTICA Resultantes de Sistemas de Forças Cap. 4
Objetivos • Discutir o conceito de momento de uma força e mostrar como calcular este momento em duas e três dimensões. • Fornecer um método para encontrar o momento de uma força em torno de um eixo específico. • Definir o momento de um binário. • Apresentar métodos para determinar resultantes de sistemas de forças não concorrentes. • Indicar como reduzir um sistema de cargas distribuidas em uma força resultante numa posição específica.
Problema 4.55 A corrente AB exerce uma força de 20 lb na porta em B. Determine o módulo do momento desta força em torno do eixo x de articulação da porta.
Objetivos • Discutir o conceito de momento de uma força e mostrar como calcular este momento em duas e três dimensões. • Fornecer um método para encontrar o momento de uma força em torno de um eixo específico. • Definir o momento de um binário. • Apresentar métodos para determinar resultantes de sistemas de forças não concorrentes. • Indicar como reduzir um sistema de cargas distribuidas em uma força resultante numa posição específica.
4.6 Momento de um Binário Um binário é definido por: • Duas forças paralelas • Mesmos módulo e direção • Sentidos opostos • Separadas por uma distância perpendicular d
Problema 4.E Determine o módulo e o sentido do momento do binário.
12 ft 5 ft Problema 4.E - Solução escalar
12 ft 5 ft Problema 4.E - Solução escalar composta y 260 (12/13) lb 260 (5/13) lb 260 lb 13 ft x 24 ft 260 lb 260 (5/13) lb 260 (12/13) lb
r Problema 4.E – Solução vetorial
Problema 4.F A viga principal situada ao longo da asa de um avião é fixada para trás a um ângulo de 25°. Os cálculos de carga determinaram que a viga está sujeita aos momentos binários Mx = 25000 lbft e My = 17000 lbft. Determine os momentos equivalentes destes binários em relação aos eixos x' and y'.
y' 25° x 25000 lb.ft 17000 lb.ft 25° x' y Problema 4.F - Solução
Problema 4.G A chave de roda é utilizada para remover o parafuso da roda de um automóvel. O mecânico aplica um binário na ferramenta tal que suas mãos fiquem a uma distância constante.
Problema 4.G - Solução • É necessário que a = b para produzir uma retirada mais eficiente do parafuso? Explique. • Qual é o efeito da troca da dimensão c neste problema? • As forças atuam no plano vertical.
Problema 4.G - Solução • Momento do binário: Mc = F(a+b) • O momento do binário depende da distância total entre os pontos de pega • a=b não é uma condição necessária para produzir uma retirada mais eficiente do parafuso. • A dimensão c não afeta a eficiência da retirada do parafuso