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1 Lista 1 – Mecânica Geral – Vetores cartesianos 1 (Exemplo 2.5, pág. 27, Hibbeler, 10ª Ed.) Determine as componentes x e y das forças F1 e F2 que atuam sobre a lança mostrada na Figura. Expresse cada força como um vetor cartesiano. Encontre o vetor cartesiano força resultante FR, seu módulo e a direção que ele aponta. Resp.: FR = 157,98 N e = 27,60°. 2 (Exemplo 2.6, pág. 28, Hibbeler, 10ª Ed.) O elo da Figura abaixo está submetido a duas forças F1 e F2. Determine a intensidade e a orientação da força resultante FR. Resp.: FR = 629,07 N e = 67,89°. 3 (Problema 2.31, pág. 30, Hibbeler, 10ª Ed.) Determine os componentes x e y da força de 800 lb da imagem abaixo. Resp.: Fx = 514,2 lbf; Fy = -612,8 lbf. 4 (Problema 2.32, pág. 30, Hibbeler, 10ª Ed.) Determine a intensidade da força resultante e sua direção, medida no sentido horário a partir do eixo x positivo. Resp.: FR = 97,8 N; = -46,5°. 2 5 (Problema 2.34, pág. 30, Hibbeler, 10ª Ed.) Determine a intensidade da força resultante e sua direção, medida no sentido anti-horário a partir do eixo x positivo. Resp.: FR = 545,84 N; = 252,6°. 6 (Problema 2.35 e 2.36, pág. 31, Hibbeler, 10ª Ed.) a) Três forças atuam sobre o suporte da Figura abaixo. Determine a intensidade e a direção θ de F1, de modo que a força resultante seja orientada ao longo do eixo x’ positivo e tenha intensidade de 1 kN. b) Se F1 = 300 N e θ = 20°, determine a intensidade e a direção, medida no sentido anti-horário, a partir do eixo x’, da força resultante das três forças que atuam sobre o suporte. Resp.: a) = 36,97°; F1 = 889 N. b) FR = 716,47 N; = 37,1°. 7 (Problema 2.37 e 2.38, pág. 31, Hibbeler, 10ª Ed.) a) Determine a intensidade e a direção θ de F1, de modo que a força resultante seja orientada verticalmente para cima e tenha intensidade de 800 N. b) Determine a intensidade e a direção, medida no sentido anti-horário, a partir do eixo x, da força resultante das três forças que atuam sobre o anel A. Considere que F1 = 500 N e θ = 20°. Resp.: a) = 29,1°; F1 = 274,7 N. b) FR = 1,03 kN; = 87,9°. 3 8 (Problema 2.39 e 2.40, pág. 31, Hibbeler, 10ª Ed.) a) Expresse F1 e F2 como vetores cartesianos. b) Determine a intensidade da força resultante e sua direção, medida no sentido anti-horário, a partir do eixo x positivo. Resp.: FR = 25,1 kN; = 184,57°. 9 (Problema 2.43 e 2.44, pág. 20, Hibbeler, 10ª Ed.) a) Determine a intensidade e a orientação θ de FB, de modo que a força resultante seja orientada ao longo do eixo y positivo e tenha intensidade de 1500 N. b) Determine a intensidade e a orientação, medida no sentido anti-horário, a partir do eixo y positivo, da força resultante que atua sobre o suporte, se FB = 600 N e θ = 20°. Resp.: a) = 68,6°; FB = 959,9 N. b) FR = 839 N; = 14,8°. 10 (Exemplo 2.1, pág. 16, Hibbeler, 10ª Ed.) O parafuso tipo gancho da Figura 2.10a está sujeito a duas forças F1 e F2. Determine a intensidade (módulo) e a direção (ângulo à partir do eixopositivo de x) da força resultante FR. Resp.: FR = 212,55 N e = 54,76°. 4 11 (Problema 2.3, pág. 20, Hibbeler, 10ª Ed.) Determine a intensidade da força FR = F1 + F2 e sua direção, medida no sentido anti-horário, a partir do eixo x positivo. Resp.: FR = 393,19 lb e = 352,89°. 12 (Problema 2.51, pág. 29, Hibbeler, 12ª Ed.) Se F1 = 150 N e = 30°, determine a intensidade da força resultante que atua sobre o suporte e sua direção medida no sentido horário a partir do eixo positivo x. Resp.: FR = 390,8 N, = -16,4°. 13 (Problema 2.52, pág. 29, Hibbeler, 12ª Ed.) Se a intensidade da força resultante que atua sobre o suporte deve ser 450 N direcionada ao longo do eixo u positivo, determine a intensidade de F1 e sua direção . Resp.: F1 = 473,6 N, = 10,9°. 14 (Problema 2.53, pág. 29, Hibbeler, 12ª Ed.) Se a força resultante que atua sobre o suporte precisa ser mínima, determine as intensidades de F1 e da força resultante. Considere = 30°. Resp.: F1 = 57,85 N, FR = 379,8 N. Figura para os problemas 2.51/52/53