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Tópicos Integradores II – AOL 02 1) A força 𝐹 tem módulo de 10 N e tem o conjunto de cossenos diretos l = 0,5, m= 0,7 e n = - 0,5. Considere que 𝐹 atua no ponto (3, 2, 2), qual é o momento da força 𝐹 em relação a origem? ( ) 𝑀 = - 14i + 15j - 10k ( x ) 𝑀 = - 24i + 25j + 11k ( ) 𝑀 = + 10i - 10j - 21k ( ) 𝑀 = - 10i + 10j + 21k ( ) 𝑀 = + 14i - 15j + 10k 2) A viga horizontal é sustentada por molas em suas extremidades. Sendo 𝐾 = 8 kN/m a rigidez da mola A, determine a rigidez necessária para a mola em B de forma que, se a viga for carregada com a força de 800N, ela mantenha a posição horizontal tanto antes quanto depois de carregada. ( ) 𝐾 = 6,0 kN/m ( ) 𝐾 = 8,0 kN/m ( x ) 𝐾 = 4,0 kN/m ( ) 𝐾 = 1,0 kN/m ( ) 𝐾 = 2,0 kN/m 3) Para que um corpo rígido esteja em equilíbrio é necessário que as resultantes de forças e momentos sejam iguais a zero. Dado o corpo rígido abaixo, determine as forças de reação nos pontos A e B par que ele esteja em equilíbrio. ( x ) 𝑉 = 200 N, 𝐻 = 0 e 𝑉 = 200 N ( ) 𝑉 = 300 N, 𝐻 = 0 e 𝑉 = 100 N ( ) 𝑉 = 0 N, 𝐻 = 200 e 𝑉 = 200 N ( ) 𝑉 = 150 N, 𝐻 = 100 e 𝑉 = 150 N ( ) 𝑉 = 200 N, 𝐻 = 100 e 𝑉 = 100 N 4) A treliça abaixo está submetida as de 25 kN e 10 kN. Desprezando o peso dos elementos que formam a treliça determine as forças nos EF, AF e BC. Indique se a forças são de tração ou compressão. ( ) 𝐹 = 12,00 kN(T), 𝐹 = 24,04 kN(C) e 𝐹 = 26,43 kN(C) ( ) 𝐹 = 20,00 kN(T), 𝐹 = 12,45 kN(C) e 𝐹 = 13,34 kN(C) ( ) 𝐹 = 12,00 kN(T), 𝐹 = 15,04 kN(C) e 𝐹 = 15,42 kN(C) ( ) 𝐹 = 15,00 kN(T), 𝐹 = 23,02 kN(C) e 𝐹 = 18,46 kN(C) ( x ) 𝐹 = 10,00 kN(T), 𝐹 = 24,04 kN(C) e 𝐹 = 13,34 kN(C) 5) Treliças são estruturas utilizadas para a sustentação de telhados e pontes. A treliça abaixo está submetida a ação de três forças e cada elemento da treliça possui massa desprezível. Determine a força no elemento GF e indique se é uma força de tração ou compressão. ( ) 𝐹 = 12,5 kN (Tração) ( ) 𝐹 = 25 kN (Tração) ( x ) 𝐹 = 15 kN (Tração) ( ) 𝐹 = 7,5 kN (Compressão) ( ) 𝐹 = 20 kN (Compressão) 6) A treliça é uma estrutura de elementos relativamente delgados ligados entre si pelas extremidades. Devido ao fato de os elementos da treliça plana serem todos elementos retilíneos de duas forças e pertencerem a um único plano, o sistema de forças atuantes em cada nó é coplanar e concorrente. Consequentemente, o rotacional ou o equilíbrio de momentos é automaticamente satisfeito no nó, sendo necessário apenas satisfazer ∑𝐹 = 0 e ∑𝐹 = 0 para assegurar a condição de equilíbrio. Na treliça, da figura abaixo, determine a força nos elementos AG e AB da treliça e informe se estão sobre tração ou compressão. Considere P1 = 3000 N e P2 = 6000 N. ( ) 𝐹 = 2000 N e 𝐹 = 4500 N ( x ) 𝐹 = 5657 N e 𝐹 = 4000 N ( ) 𝐹 = 3245,3 N e 𝐹 = 3019,8 N ( ) 𝐹 = 3000 N e 𝐹 = 6000 N ( ) 𝐹 = 3453 N e 𝐹 = 4500 N 7) A viga biapoiada está submetida a duas forças coplanares, como mostra a figura. Determine o módulo do momento resultante das forças de 1500 N e 1000 N com relação a ponto B. ( ) 𝑀 = 3606 Nm ( ) 𝑀 = 1606 Nm ( ) 𝑀 = 346,4 Nm ( x ) 𝑀 = 1960 Nm ( ) 𝑀 = 1300 Nm 8) A treliça está submetida a uma força de intensidade 15 kN. Determine o momento da força de 15 kN em relação ao ponto A. ( ) 𝐻 = 0 N, 𝑉 = 6 N e 𝑉 = 9 N ( x ) 𝐻 = 12 N, 𝑉 = 0 N e 𝑉 = 9 N ( ) 𝐻 = 9 N, 𝑉 = 6 N e 𝑉 = 9 N ( ) 𝐻 = 0 N, 𝑉 = 9 N e 𝑉 = 6 N ( ) 𝐻 = 6 N, 𝑉 = 6 N e 𝑉 = 9 N 9) Uma força F = 10i + 6j – 6k N atua na posição (10, 2, 4) m relativa a um sistema de coordenadas. Qual o momento dessa força em relação à origem? ( ) 𝑀 = + 24i - 60j + 20k ( ) 𝑀 = + 36i - 100j - 40k ( ) 𝑀 = - 24i + 60j - 20k ( ) 𝑀 = - 12i + 40j + 60k ( x ) 𝑀 = - 36i + 100j + 40k 10) Determine a força nos elementos AB, AG e BG da treliça e indique se esses estão sobre tração ou compressão. Considere P1 = 600 N e P2 = 900 N. ( ) 𝐹 = 900 N (C), 𝐹 = 600 N (C) e 𝐹 = 7000 N (C) ( ) 𝐹 = 600 N (C), 𝐹 = 1500 N (T) e 𝐹 = 900 N (C) ( ) 𝐹 = 900 N (T), 𝐹 = 600 N (T) e 𝐹 = 600 N (C) ( x ) 𝐹 = 700 N (T), 𝐹 = 990 N (C) e 𝐹 = 600 N (T) ( ) 𝐹 = 750 N (C), 𝐹 = 560 N (T) e 𝐹 = 780 N (C) Respostas 1-B / 2-C / 3-A / 4-E / 5-C / 6-B / 7-D / 8-B / 9-E / 10-D