TEC_MEC_E03

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TEC - Mecânica dos Corpos Rígidos Lista de Exercícios 03 
 
Questões: 
 
Equilíbrio Bidimensional: 
 
1. [HIB09] Determine as magnitudes de F1 e F2 tal que a partícula P esteja em equilíbrio. 
 
 
2. [HIB09] Determine a magnitude e direção θ de F1 de forma que a partícula P esteja em 
equilíbrio. 
 
 
3. [HIB09] A chapa P está sujeita a forças de três membros como mostrado na figura. 
Determine a força no membro C e sua orientação θ apropriada para equilíbrio. As forças 
são concorrentes no ponto O. 
 
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4. [HIB09] O motor em B suspende a corda fixada a caixa de 80lb com uma velocidade 
constante. Determine a força na corda CD suportando a polia e o ângulo θ para que o 
sistema esteja em equilíbrio. Despreze o tamanho da polia em C. 
 
 
5. [HIB09] Os membros de uma treliça estão conectadas por um pino na junta O como 
ilustrado na figura. Determine as magnitudes de F e T para equilíbrio. 
 
 
6. [HIB09] Determine a massa que tem que ser suportada em A e o ângulo θ da corda 
conectora para manter o sistema em equilíbrio. 
 
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7. [HIB09] Romeo tenta alcançar Julieta subindo em uma corda com velocidade constante 
que está amarrada no ponto A. Qualquer dos três segmentos da corda pode sustentar uma 
força máxima de 2kN antes de quebrar. Determine se Romeo, que tem uma massa de 
65kg, pode subir na corda, e se positivo, ele pode descer com sua Julieta, que tem uma 
massa de 60kg, com velocidade constante? 
 
 
8. [HIB09] Se a corda suporta os dois baldes na posição de equilíbrio mostrada, determine o 
peso do balde B. O balde A tem um peso de 60lb. 
 
 
9. [HIB09] Três blocos são suportados usando os cabos e duas polias como mostrado. Se 
eles tem pesos de WA=W, WB=0.25W, e WC=W, determine o ângulo θ para equilíbrio. 
 
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10. [HIB09] O bloco de 30kg é suportado por duas molas tendo as rigidezes mostradas na 
figura. Determine o comprimento indeformado de cada mola após o bloco ser removido. 
 
 
11. [HIB09] A aranha tem uma massa de 0.7g e está suspensa por uma porção de sua teia 
como mostrado na figura. Determine a força que cada um dos três “fios” exerce nas 
plantas em C, D, e E. O fio CB está na horizontal. Sugestão: Primeiro analise o equilíbrio 
no ponto A; depois, usando o resultado para a força em AB, analise o equilíbrio em B. 
 
 
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Equilíbrio Tridimensional: 
 
12. [HIB09] Determine a magnitude de F1, F2, e F3 para equilíbrio da partícula P. 
 
13. [HIB09] Os três cabos são usados para suportar a força de 800N. Determine a força 
desenvolvida em cada cabo para equilíbrio. 
 
 
14. [HIB09] Se o balde e seu conteúdo tem um peso total de 20lb, determine a força nos 
cabos de suporte DA, DB, e DC. 
 
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15. [HIB09] O lustre de 80lb é suportado por três cabos como mostrado na figura. Determine 
a força em cada cabo para equilíbrio do ponto A. 
 
 
16. [HIB09] O bloco de 500lb é suspenso pelo sistema de cabos mostrado na figura. 
Determine a força em cada segmento do cabo, i.e., AB, AC, e CD, e a força nos cabos CE 
e CF. Sugestão: Primeiro analise o equilíbrio no ponto A, então usando o resultado para 
AC, analise o equilíbrio do ponto C. 
 
 
 
 
 
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17. [HIB09] Determine as magnitudes das forças F1, F2 e F3 necessárias para manter a força 
F={-9i-8j-5k}kN em equilíbrio. 
 
 
18. [HIB09] O guindaste é usado para puxar uma rede de 200kg de peixe para a doca. 
Determine a força compressiva em cada uma das pernas AB e CB e a força tensional no 
cabo DB. Assuma a força em cada perna como atuando ao longo do seu eixo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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19. [HIB09] Determine a força tensional nos cabos AB, AC, e AD, requeridas para manter a 
caixa de 60lb em equilíbrio. 
 
 
 
 
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Referências: 
 
[HIB09] Hibbeler, RC (2009) Engineering Mechanics – Statics. Twelfth Edition. Pearson 
Prentice Hall. 
 
 
Respostas: 
 
1. 1 439NF = 
 2 233NF = 
 
2. o16.41θ = 
 1 136.5lbF = 
 
3. o70.1θ = 
 7.66kNT = 
 
4. o78.7θ = 
 156.9lbT = 
 
5. 3.59kNF = 
 0.536kNT = 
 
6. o43.1θ = 
 20.5kgAm = 
 
7. No caminho para cima 65kgm = , 1 736N<2000NF = então Romeo pode subir na corda. 
 No caminho para baixo 125kgm = , 1 1416N<2000NF = então Romeo e Julieta podem 
descer com segurança. 
 
8. 88.8lbBP = 
 
9. o7.18θ = 
 
10. 0.452mABL =
 
 
0.658mACL = 
 
11. 0.00355NABF =
 
0.001599NBCF =
 
 
0.00503NAEF =
 
0.00267NBDF = 
 
12. 1 2 3266lb 82.2lb 80.1lbF F F= = = 
 
13. 800N 400N 1200NAB AC ADF F F= = =
 
 
 
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14. 10lb 10lb 20lbDA DB DCF F F= = = 
 
15. 35.9lb 25.4lb 25.4lbAB AC ADF F F= = = 
 
16. 500lb 574lb 1222lb 416lbAB AC CD CE CFF F F F F= = = = = 
 
17. 1 2 38.26kN 3.84kN 12.21kNF F F= = = 
 
18. 2.52kN 2.52kN 3.64kNBA BC BDF F F= = = 
 
19. 108.8lb 47.4lb 87.9lbAB AC ADF F F= = =