Lista 1 equilibrio e tensões

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Mecânica dos Sólidos – ESTO008-13 
 
Lista de Exercícios 1 
 
1. Uma força de 80 N é suportada pelo suporte como mostrado. Determinar a 
resultante das cargas internas que atuam na seção que passa pelo ponto A. 
Resposta: NA = 77,3 N; VA = 20,7 N; MA = -0,555 N.m 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. A viga AB está presa na parede e tem peso uniforme de 80 lb/pé. Se o carrinho 
suporta uma carga de 1500 lb, determinar a resultante das cartas internas que 
atuam nas seções transversais dos pontos C e D. 
Resposta: NC = 0; VC = 3,50 kip; MC = -47,5 kip.ft; ND = 0 ; VD = 0,240 kip; 
MD = -0,360 kip.ft 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. A viga suporta a carga distribuída mostrada. Determinar a carga interna 
resultante na seção transversal que passa pelo ponto C. Suponha que as reações 
nos apoios A e B sejam verticais. 
Resposta: NC = 0; VC = -0,870 kip; MC = 11,2 kip.ft 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4. A mesinha T usada em um avião é apoiada em cada lado por um braço. A 
mesinha é acoplada ao braço em A por um pino e em B há um pino liso. (O pino 
se move em um rasgo nos braços para permitir dobrar a mesinha na frente do 
passageiro quando não estiver em uso.). Determinar a resultante das cargas 
internas que atuam na seção transversal que passa pelo ponto C do braço quando 
este suporta as cargas mostradas. Resposta: Nc = -18,2 N; Vc = 10,5 N; Mc = 
9,46 N.m. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5. A força F = 80 lb age sobre o dente de engrenagem. Determine a resultante das 
cargas internas na raiz do dente, isto é, no centroide A da seção a-a. Resposta: 
VA = 77,3 lb; NA = 20,7 lb; MA = 14,5 lb.pol 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6. A coluna está submetida a uma força axial de 8 kN no seu topo. Supondo que a 
seção transversal tenha as dimensões mostradas na figura, determinar a tensão 
normal média que atua sobre a seção a-a. 
Resposta: σσσσ = 1,82 MPa 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7. A luminária de 50 lb é suportada por duas hastes de aço acopladas por um anel 
em A. Determinar o ângulo de orientação de θ de AC, de forma que a tensão 
normal média na haste AC seja o dobro da tensão normal média da haste AB. 
Qual é a intensidade dessa tensão em cada haste? O diâmetro de cada haste é 
indicado na figura. 
Resposta: θθθθ = 47,4º; σσσσAC = 353 psi; σσσσAB = 177 psi 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8. O eixo está submetido a uma força axial de 30 kN. Supondo que o eixo passe 
pelo furo de 53 mm de diâmetro no apoio fixo A, determinar a tensão do mancal 
que atua sobre o colar C. Qual é a tensão de cisalhamento média que atua ao 
longo da superfície interna do colar onde ele está acoplado ao eixo de 52 mm de 
diâmetro? 
Resposta: σσσσ = 48,3 MPa (tensão do mancal); ττττméd = 18,4 MPa 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9. A ferramenta de dobra é usada para dobrar a extremidade do arame E. Se for 
aplicada uma força de 20 lb nos cabos, determinar a tensão de cisalhamento 
média no pino em A. O pino está sujeito a cisalhamento duplo e tem 0,2 pol de 
diâmetro. Apenas uma força vertical é exercida sobre o arame. 
Resposta: ττττ = 3,71 ksi 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10. A alavanca é presa ao eixo A por meio de uma chaveta que tem largura d e 
comprimento de 25 mm. Supondo que o eixo esteja fixo e seja aplicada uma força 
vertical de 200 N perpendicular ao cabo, determinar a dimensão d se a tesão de 
cisalhamento admissível para a chaveta for τadm = 35 MPa. 
Resposta: d = 5,71 mm 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
11. O suporte é apoiado por um pino retangular. Determinar a grandeza da carga 
suspensa admissível P se a tensão de apoio admissível for (σb)adm = 220 MPa, o 
esforço de tração admissível (σt)adm = 150 MPa e a tensão de cisalhamento 
admissível τadm = 130 MPa. Suponha que t = 6 mm, a = 5 mm e b = 25 mm. 
Resposta: P = 55 kN 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
12. A junta de topo da figura é usada para transmitir uma força de 50 kip de uma 
placa para outra. Determine a tensão normal média e a tensão de cisalhamento 
média que este carregamento cria na face da solda na seção AB. Resposta: σσσσ = 
3,125 ksi; ττττ = 1,80 ksi