Exercícios de estática

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA 
Disciplina de Estática dos Sistemas Mecânicos 
Prof. Roberto de Araújo Bezerra 
EXERCÍCIOS 
 
 
01 – O homem está puxando uma carga de 8lb com 
um dos braços e segurando como mostra a 
figura. Determinar a força FH exercida no osso 
úmero H e a tensão desenvolvida no músculo 
bíceps B. Despreze o peso do braço. 
 
 
 
 
02 – Usando a análise vetorial cartesiana, 
determine o momento resultante das três 
forças em relação à base da coluna em A, 
dado F1: {400i + 300j + 120K}. 
 
03 – Determinar os ângulos diretores 
coordenados ,  e  de F que é aplicado à 
extremidade A de uma estrutura tubular, de 
modo que o momento de F em relação a ) 
seja nulo. 
 
 
 
04 – Determine a massa que o cilindro suspenso 
deve ter para que a tração na corrente em 
torno da engrenagem de rotação livre seja de 
2kN. Qual é a intensidade da força resultante 
no pino A? 
. 
 
05 – Determinar o momento binário 
resultante dos dois binários que atuam 
na estrutura tubular. A distancia de A 
ata B é d=400mm. Expresse o resultado 
como um vetor cartesiano. 
 
 
 
06 – Uma força vertical de 50lb atua no eixo 
da manivela. Determine a força de 
equilíbrio P que deve ser aplicada ao 
cabo da manivela, os componentes de 
reação x, y, z no mancal simples em A 
e no mancal de encosto em B. Os 
mancais estão adequadamente 
alinhados e exercem apenas forças de 
reação no eixo. 
 
 
 
 
 
07 – questão (2,5 pontos) 
As asas de um avião a jato estão sujeitas cada uma 
a um arranque de T=8kN de sua turbina e à força 
de elevação resultante L=45kN. Se a massa de 
uma asa é de 2,1Mg e seu centro de massa está 
em G, determine os componentes de reação x, y e 
z no ponto A, localizado onde a asa é fixada na 
fuzelagem. 
 
 
 
 
08- questão (2,5 pontos) 
 Os braços AB e BC de uma luminária estão em um 
plano vertical que forma um ângulo de 30o com o plano xy. 
Para reposicionar o feixe de luz, é aplicada uma força de 
intensidade 8N em C, como mostra a ilustração. Determine 
o momento da força em relação a O e em relação ao eixo 
Z. Sabendo que AB=450mm, BC=325mm e a linha CD é 
paralela ao eixo Z. 
 
 
 
 
 
09- questão (2,5 pontos) 
 O bastão curvado tem raio de curvatura de 5pés. Se uma 
força de 60lb atuar em sua extremidade, como mostrado na 
figura, determine o momento dessa força em relação ao ponto 
C. 
 
 
 
 
10 – questão (2,0 pontos) 
Na figura F1 e F2 são paralelos e tem sentido contrário. Determine: 
a)- O momento M1 grado por F1 em relação aao ponto A. 
b)- O momento M2 grado por F2 em relação aao ponto A. 
c)- A soma de M1 e M2. 
 
 
 
11 – Determine a força que o rolete liso C aplicada 
na viga AB. Quais são os componentes 
vertical e horizontal da reação o pino A? 
Despreze o peso da estrutura e do rolete. 
 
 
12 – Determinar o momento em relação ao ponto A de 
cada uma da forças. 
 
 
 
13 – Determinar as reações nos pinos A e B. No 
estado de repouso, a mola tem comprimento de 
80mm. 
 
 
 
14 – O cabo da prensa de alavanca articulada está 
sujeito a uma força F. Determinar a força de 
prensagem vertical que atua em E. 
 
 
 
 
15 – Determinar o ângulo  para o qual a 
força de 500N deve atuar em A para 
que o momento dessa força em relação 
ao ponto B seja igual a zero. 
 
 
 
16 – Substitua a força F que tem intensidade 
F = 50lb e atua no ponto A por uma 
força em um momento equivalentes no 
ponto C. 
 
 
 
 
17 – O guindaste de lança é fixado por um 
pino em A e apoiado por um colar liso 
em B. Determine a posição x do rolete 
com a carga de 5.000lb, de modo que 
permita a máxima e a mínima reação 
nos apoios. Calcule essas reações em 
cada caso. Despreze o peso do 
guindaste. O posicionamento deve estar 
no intervalo 4pés ≤ x ≤ 10pés. 
 
 
 
 
18- questão (2,5 pontos) 
 
 
 
19- questão (2,5 pontos) 
 
 
 
20- questão (2,5 pontos) 
 
 
 
 
21- Determine a intensidade do 
momento da força Fc em relação ao 
eixo aa das dobradiças da porta. 
 
 
22 – A montagem com eixo apóia-se em dois 
mancais simples A e B e uma ligação curta DC. 
Se um momento é aplicado ao eixo como 
mostrado na figura, determine os 
componentes da força de reação nos mancais 
e a força ma ligação. A ligação se localiza em 
um plano paralelo ao plano y – z e os mancais 
estão adequadamente alinhados sobre o eixo 
 
 
23 – O guincho da figura consiste em um tambor 
em um de raio 4pol, que está conectado por 
pinos no seu centro em C. Na sua parte 
exterior há uma catraca com raio médio de 
6pol. A lingüeta AB atua como um elemento de 
duas forças (haste curta) e bloqueia a rotação 
do tambor. Determine os componentes 
horizontal e vertical da reação no pino C, 
sabendo que a carga suspensa pesa 500lb. 
 
 
24 – Determine a força normal interna, o 
esforço cortante e o momento nos 
pontos D e E nos dois membros do 
sistema al lado. 
 
 
 
 
 
25 - As pás do ventilador portátil geram um 
empuxo T de 4 N, como mostrado. 
Calcule o momento M 0 dessa força em 
relação ao ponto 0 na parte traseira da 
base. Para comparação, determine o 
momento em relaçáo a 0 devido ao 
conjunto motor-hélice AB, cujo peso de 
40 N atua em G. (2.164) 
 
 
 
 
 
26 - Uma força axial de 35 N em B é 
necessária para abrir o êmbolo acionado 
por mola da pistola d'água. Determine a 
força necessária F a ser aplicada ao 
manete em A e o módulo da reação no 
pino em O. Note que o embolo passa 
por um furo alongado na vertical em B, 
de forma que a força vertical 
transmitida nesse ponto é desprezível. 
(3.23) 
 
 
 
 
 
27 - Os elementos da suspensão traseira 
de um carro com tração dianteira estão 
mostrados na figura. Determine o 
módulo da força em cada junta, se a 
força normal F exercida sobre o pneu 
tem módulo de 3600N. (4.105)