FIS-14 Lista-02 Agosto/2012

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1 FIS-14 Lista-02 Agosto/ Substitua o sistema de forças que age sobre a viga por uma força e um momento de binário equivalente no ponto B. 2. Substitua o sistema de forças por uma força e um momento de binário resultante no ponto O. 3. Substitua as duas forças que agem na politriz por uma força e momento de binário resultante no ponto O. Expresse o resultado na forma de um vetor cartesiano. 1

2 4. Os pesos dos vários componentes do caminhão são mostrados. Substitua esse sistema de forças por uma força resultante equivalente e especifique sua posição medida a partir do ponto A. 5. Substitua o sistema de forças que age sobre o poste por uma força resultante equivalente e especifique onde a sua linha de ação intercepta o poste AB medida a partir do ponto B. 2

3 6. A força horizontal de 30,0 N atua no cabo da chave. Qual é a intensidade do momento dessa força em relação ao eixo z? 7. Compare a força exercida sobre a ponta do pé e sobre o calcanhar de uma mulher de 600 N quando ela está usando sapatos comuns e sapatos de salto alto. Assuma que todo o seu peso está sobre um único pé e as reações ocorrem nos pontos A e B, como mostrado. 8. O vagão ferroviário possui um peso de 120 kn e centro de gravidade em G. Ele é suspenso pela frente e por trás no trilho por seis pneus localizados em A, B e C. Determine as reações normais desses pneus se considerarmos que o trilho é uma superfície lisa e uma parte igual da carga é sustentada por pneus dianteiros e traseiros. 3

4 9. Determine as componentes horizontal e vertical da reação no pino A e a tração desenvolvida no cabo BC usado para sustentar a estrutura de aço. 10. O atuador pneumático em D é usado para aplicar uma força F no membro em B. A reação normal da barra lisa em C é de 300 N. Determine a intensidade de F e as componentes horizontal e vertical da reação do pino A. 11. Um diagrama esquelético de uma mão segurando uma carga é mostrado na Figura seguinte. Se a carga e o antebraço possuem massas de 2,00 kg e 1,20 kg, respectivamente, e seus centros de massa estão localizados em G 1 e G 2, determine a força desenvolvida no bíceps CD e as componentes horizontal e vertical da reação no cotovelo B. O sistema de suporte do antebraço pode ser modelado como o sistema estrutural mostrado na Figura seguinte. Considere g = 9,81 m/s 2. 4

5 12. A massa de 700 kg é suspensa por um gancho que se move ao longo de um trilho de d = 1,70 m até d = 3,50m. Determine a força ao longo da cantoneira conectada por um pino BC (ligação curta) e a intensidade da força no pino A como uma função da posição d. Represente graficamente esses resultadoss de F BC e F A em função de d. Considere g = 9,81 m/s A barra uniforme AB possui peso de 75,0 N. Determine a força no cabo quando a barra está na posição mostrada. 14. Determine as componentes de força horizontal e vertical no pino A e a reação no ponto B oscilante da viga em curva. 5

6 15. O poste de uma linha de transmissão elétrica está sujeito a duas forças de 300 N atuando em dois cabos, como mostra a Figura. As forças estão situadas num plano paralelo ao plano xy. Se a tração no fio tirante AB é 400 N, determine as componentes x, y, z da reação na base fixa O do poste. 16. O membro é sustentado por um pino em A e um cabo BC. Se a carga em D é de 1,50 kn, determine as componentes x, y, e z da reação no pino A e a tração no cabo BC. 6

7 17. A porta circular tem peso de 275 N e centro de gravidade em G. Determine as componentes x, y e z da reação na dobradiça A e a força que age ao longo da estrutura CB necessária para manter a porta em equilíbrio. Considere θ = 90,0. 7

8 Respostas 1. F R = 5,93 kn, fazendo um ângulo θ = 77,8 com o vetor BA (medido no sentido anti-horário), e M = 11,6 kn.m (sentido anti-horário). 2. F R = 461 kn, fazendo um ângulo θ = 49,4 com o eixo x (medido no sentido horário), e M = 438 kn.m (sentido horário). 3. FR = [ 5î 35ĵ 70ˆk] N e M = [ 8,4î + 4,9ĵ 5,1ˆk] N.m 4. F R = 53,8 kn (para baixo) e d = 2,78 m. 5. F R = 542 N, fazendo um ângulo θ = 79,4 com o vetor AB (medido no sentido anti-horário), d = 2,17 m. 6. 4,03 N.m (sentido negativo). 7. Sapato comum: N A = 493 N e N B = 107 N. Sapato de salto alto: N A = 500 N e N B = 100 N. 8. N A = 75 kn, N B = 60 kn e N C = 75 kn. 9. T = 34,6 kn, A x = 20,8 kn, A y = 87,7 kn. 10. F = 282 N, A x = 149 N, A y = 167 N. 11. F CD = 131 N, B x = 34,0 N, B y = 95,4 N. 12. Em kn: F BC = 5,72d, F A = (3,43d) 2 + (4,58d 6,87) 2 (d em m). 13. T = 45,4 N. 14. N B = 343 N, A x = 35,1 N, A y = 343 N. 15. O x = 0, O y = 424 N, O z = 400 N, M x = 1,42 kn.m, M y = M z = T BC = 5,25 kn, A x = 2,25 kn, A y = 4,50 kn, A z = 0, M y = 900 N.m, M z = 1,35 kn.m 17. F CB = 337 N, A x = A y = 138 N, A z = 0, M y = 248 N.m, M z = 0 8

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