2ª LISTA_MEC_SOL_ECT1402_1ª_UNIDADE_Equilibrio_2D

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE 
ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA 
BACHARELADO EM CIÊNCIAS E TECNOLOGIA 
Módulo: Mecânica dos Sólidos– ECT1402 
2ª LISTA DE EXERCÍCIOS– Prof. Daniel N Maciel 
ASSUNTO: EQUILÍBRIO DE FORÇAS NO PLANO 
 
Mecânica dos Sólidos (ECT1402) – Prof. Daniel Nelson Maciel. 
 
OBSERVAÇÃO: Para problemas envolvendo PESO PRÓPRIO, admitir 29,81 /g m s= 
1ª Questão – O centro de massa G do carro de motor traseiro e com 1400 kg está localizado como mostrado 
na figura. Determine a força normal sob cada pneu quando o carro está em equiíbrio.. 
 
RESP: ( ) ( )2820 / ; 4050 /F TN N pneu frente N N pneu atrás= = 
2ª Questão – Um carpinteiro carrega uma tábua uniforme com 6 kg, como mostrado. Qual é o valor da força 
direcionada para baixo que ele sente no seu ombro em A? 
RESP: 88,3AN N= 
3ª Questão – A barra uniforme OA com 18 kg é mantida na posição mostrada por um pino sem atrito em O e 
pelo cabo AB. Determine a força trativa T no cabo e o módulo e a direção da reação externa no pino em O. 
 
RESP: 99,5 ; 246 ,70,3oOT N R N= = no sentido anti-horário a partir do eixo x. 
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Mecânica dos Sólidos (ECT1402) – Prof. Daniel Nelson Maciel. 
 
4ª Questão – A barra de 15 m de comprimento tem massa de 150 Kg e está escorada nas duas superfícies 
lisas em A e em B e presa por um fio vertical (ver figura). Considerando a aceleração da gravidade g=9,81 
m/s2, determinar as reações nos vínculos (forças em A, B e no fio), expressando os resultados em diagrama de 
corpo livre. 
RESP: 327A BR R N= = 
5ª Questão – A mola de constante k=3,5 kN/m é alongada de 10 mm quando o disco de centro O está no 
canto esquerdo de posição x = 0. Determine a tração T requerida para que o centro do disco assuma a 
posição x = 150 mm. Nessa posição (x = 150 mm) qual a força N exercida na guia horizontal se a massa do 
disco é de 3 kg? 
RESP: 328 ; 203T N N N= = ↑ 
6ª Questão – Determine a força necessária para iniciar o rolamento do cilindro uniforme de massa m sobre o 
obstáculo de altura h. 
RESP: 
22mg rh hP
r h
−= − 
7ª Questão – Determine a força no cabo e os componentes horizontal e vertical da reação do pino em A. A 
polia em D é sem atrito e o cilindro pesa 80 lb. 
RESP: T= 74,6 lb ; Ax= 33,4 lb; Ay=61,3 lb)
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Mecânica dos Sólidos (ECT1402) – Prof. Daniel Nelson Maciel. 
 
8ª Questão – Em um procedimento para avaliar a resistência do músculo tríceps, uma pessoa força para baixo 
uma célula da carga com a palma da mão, como mostrado na figura. Se a leitura da célula de carga é de 35lb 
N, determine a força trativa vertical F gerada pelo músculo tríceps. O peso do antebraço é 3,2 lb e tem centro 
de massa G. 
RESP: 400,8F lb= 
9ª Questão – Um pino A, que conecta a viga de 200 kg com centro de gravidade G ao pilar, é soldado em 
ambos os elementos pilar e viga. Para testar a solda, um homem de 80 kg carrega a viga exercendo uma força 
trativa de 300 N na corda, como mostrado na figura. Determine o momento reativo exercido no pino soldado. 
RESP: ( )4,94M kN m anti horário= ⋅ − 
10ª Questão –A rampa de uma navio tem peso de 200 lb e o centro de gravidade em G. Determine a força do 
cabo em CD necessária para apenas iniciar o levantamento da rampa. Determine também os componentes 
horizontal e vertical da força na articulação (pino) em A. 
 
RESP: 195 ; 97,4 ; 31,2CD A AF lb H lb V lb= = = 
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Mecânica dos Sólidos (ECT1402) – Prof. Daniel Nelson Maciel. 
 
11ª Questão – A viga não flexível de peso desprezível é apoiada horizontalmente por duas molas e um pino. 
Considerando que as molas não estão deformadas quando não há carregamento, determine a força em cada 
mola quando é aplicada a carga P. Calcule também o deslocamento vertical da extremidade C. Considere que 
a rigidez da mola k é grande o suficiente de modo a permitir apenas pequenos deslocamentos na viga. Dica: a 
viga gira em relação ao ponto A e os deslocamentos nas molas podem ser relacionados. 
RESP: FB= 0,3 P; FC= 0,6 P; xC= 0,6 P/k 
 
12ª Questão – Para estrutura metálica abaixo, determine as reações nos apoios A e B. 
 
RESP: Ay = 7,36 kip; Bx= 0,5 kip; By=16,6kip 
 
13ª Questão – Se o rolete em B pode sustentar uma carga máxima de 3 kN, determine a maior intensidade de 
cada uma das três forças F que podem ser aplicadas na estrutura. 
RESP: F = 354 N 
(Resposta: FB= 0,3 P; FC= 0,6 P; xC= 0,6 P/k) 
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14ª Questão – Determine as reações nos apoios da estrutura abaixo. 
 
 
RESP: 8,00 ; 5,20 ; 5,00A B BV kN H kN V kN= = = 
 
15ª Questão – A esfera lisa e homogênea de 20 kg repousa entre dois apoios inclinados, como mostrados na 
figura. Determine as forças de contato da esfera com esses apoios. 
 
RESP: 101,6 ; 196,2A BN N N N= = 
16ª Questão – Determine as reações de apoio no pino em A e no colar liso em B. 
 
RESP: 3750 ; 4125 ; 4125A A BV N H N H N= = = 
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Mecânica dos Sólidos (ECT1402) – Prof. Daniel Nelson Maciel. 
 
17ª Questão – Determine as reações dos apoios B e C da estrutura abaixo: 
RESP: Pergunte aos monitores 
 
18ª Questão – Sabendo que 30oθ = , determine as reações em B e C: 
 
RESP: (Em B e C respectivamente)