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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)