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1 Departamento de Estruturas Disciplina :EEA212 – Mecânica I Prof. Ana Beatriz Gonzaga 3ª Lista de Exercícios: Equilíbrio em duas e três dimensões (exercícios tirados do capítulos 3 do livro do “Mecânica para engenharia”,vol. Estática, J. L. Meriam e L. G. Kraige, editora LTC) 1. O suporte deslizante é usado para apoiar partes de chapas longas enquanto elas são cortadas por uma serra de bancada. Se a chapa exerce uma força direcionada para baixo de 25 N no rolete C, determine as reações verticais em A e D. Note que a conexão em B é rígida e que os pés A e D são tubos horizontais razoavelmente longos com recobrimento antideslizante. 2. A viga em I uniforme com 450 kg sustenta a carga mostrada. Determine as reações nos apoios. 2 3. Determine a força P necessária para começas a rolar o cilindro uniforme de massa m sobre o degrau de altura h. 4. A posição indicada para o centro de massa da caminhonete de 1600 kg é para quando ela está descarregada. Se uma carga cujo centro de massa fica a x = 400 m atrás do eixo traseiro for colocada na caminhonete, determine a massa mL para a qual as forças normais sob as rodas dianteiras e traseiras serão iguais. 5. A esfera lisa e homogênea de 20kg está apoiada nos 2 planos inclinados como mostrado abaixo. Determine as forças de contato em A e B. 3 6. Determine as reações em A e E se P=500N. Qual é o valor máximo que P pode ter para haver equilíbrio estático? Despreze o peso da estrutura comparado às cargas aplicadas. 7. Uma pessoa tenta deslocar um aspirador de pó de 20kg puxando pela mangueira, como indicado. Se a roda A está obstruída, que força fará com que a unidade tombe no sentido horário? 8. Uma chapa quadrada e uniforme de aço com 360mm de comprimento e uma massa de 15kg está suspensa no plano horizontal pelos três fios verticais. Calcule a força trativa em cada fio. 4 9. Duas vigas em I de aço, cada uma com uma massa de 100kg, estão soldadas em um ângulo reto e sustentadas por cabos verticais de forma que as vigas se mantém em um plano horizontal. Calcule a força trativa em cada um dos cabos A, B e C. 10. A parte de um lustre que é sustentada por correntes tem a forma de uma parte de casca esférica. Se a massa da parte de vidro é m, determine a força trativa T em cada uma das correntes. 11. O centro de massa da porta de 30kg está no centro do painel. Se o peso da porta é sustentado inteiramente pela dobradiça inferior A, calcule o módulo da força total suportada pela dobradiça em B. 5 12. Uma das paredes verticais que apoiam a extremidade B do eixo uniforme de 200 kg é girada de um ângulo de 30o, como mostrado abaixo. A extremidade A permanece ainda apoiada por uma rótula no plano horizontal x-y. Calcule os módulos das forças P e R exercidas na extremidade esférica B do eixo pelas paredes verticais C e D, respectivamente. 13. Determine a força trativa necessária para manter o sólido retangular na posição mostrada. O sólido retangular com 125 kg é homogêneo. O atrito em D é desprezível. 14. A porta retangular de acesso de 25 kg é mantida na posição aberta, a 90o, pelo apoio simples CD. Determine a força F e o módulo da força normal ao eixo de abertura AB em cada uma das dobradiças A e B. 6 15. A acrobata de 50kg pedala seu monociclo sobre o cabo esticado, mas ligeiramente elástico. Se a deflexão no centro do vão de 18m vale 75 mm, determine a força trativa no cabo. Despreze os efeitos dos pesos do cabo e do monociclo. 16. Calcule o módulo da força suportada pelo pino em B no dispositivo em curva, carregado e apoiado como mostrado. 17. Se o peso do mastro é desprezível comparado à carga de 30kN aplicada, determine as forças trativas T 1 e T2 nos cabos e a força atuando na rótula em A.