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FACULDADE MAURICIO DE NASSAU CURSOS DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DISCIPLINA: MECÂNICA DOS SÓLIDOS Lista de exercícios Prof. Kleber Jean 1) Uma torre de transmissão é sustentada por três cabos de sustentação ancorados por parafusos em B, C e D. Se a tração no cabo AB é 2100N, determine os componentes da força exercida pelo cabo no parafuso em B. 2) Uma placa retangular é sustentada por três cabos, tal como mostra a figura. Sabendo que a tração no cabo AB é 918N, determine os componentes da força exercida na placa em B. As dimensões da placa estão em centímetros. 3) Uma torre de transmissão é sustentada por três cabos de sustentação ligados a um pino em A e ancorados por parafusos em B, C e D. Se a tensão no cabo AB é de 3,6kN, determine a força vertical P exercida pela torre no pino em A. 4) Uma placa retangular é sustentada por três cabos, como mostra a figura. Sabendo que a tração no cabo AD é de 540N, determine o peso da placa. As dimensões da placa estão em centímetros. 5) Uma tabuleta é suspensa por duas correntes AE e BF. Sabendo que a tração em BF é de 198N, determine: (a) o momento em relação ao ponto A da força exercida pela corrente em B; (b) a menor força aplicada em C que cria o mesmo momento em relação ao ponto A. 6) Uma tábua AB, usada para escorar temporariamente um beiral, exerce no ponto A do beiral uma força de 228N dirigida ao longo de BA. Determine o momento da força em relação ao ponto C. 7) Um binário M de intensidade 13,5 N.m é aplicado no cabo de uma chave de fenda para apertar um parafuso em um bloco de madeira. Determine as intensidades das menores forças horizontais que são equivalentes a M se estas forem aplicadas em: (a) nos cantos A e D; (b) nos cantos B e C; (c) em qualquer lugar do bloco. 8) Determine a intensidade da força resultante e sua direção, medida no sentido anti-horário a partir do eixo x positivo. 9) Se a força F precisa ter uma componente ao longo do eixo u com Fu = 6 kN, determine a intensidade de sua componente Fv ao longo do eixo v. 10) A resultante FR das duas forças que atuam sobre uma tora deve estar orientada ao longo do eixo x positivo e ter uma intensidade de 10 kN. Determine o ângulo θ do cabo acoplado a B para que a intensidade de força FB nesse cabo seja mínima. Qual é a intensidade da força em cada cabo, nesta situação? 11) A viga deve ser içada usando-se duas correntes. Se a força resultante for de 600 N, orientada ao longo do eixo y positivo, determine as intensidades das forças FA e FB que atuam em cada corrente e o ângulo θ de FB, para que a intensidade de FB seja mínima. FA atua a 30° do eixo y, como mostra a figura. 12) Determine a intensidade da força resultante e sua direção θ, medida no sentido anti-horário a partir do eixo x. Sendo θ o ângulo formado entre o eixo x e a força resultante. 13) Se a força resultante que atua sobre o suporte precisa ser direcionada ao longo de eixo x positivo e a intensidade de F1 precisa ser mínima, determine as intensidades da força resultante e de F1. 14) Se a força resultante que atua sobre o suporte precisa ser mínima, determine as intensidades de F1 e da força resultante. Considere φ = 30°. 15) O homem mostrado na figura puxa a corda com uma força de 350N. Represente essa força, que atua sobre o suporte A, como um vetor cartesiano e determine sua direção. 16) Determine a intensidade da força resultante em A. 17) Determine a força resultante em A. 18) O lustre é sustentado por três correntes que são concorrentes no pontos O. Se a força resultante em O possui uma intensidade de 650N e é direcionada ao longo do eixo z positivo, determine a força em cada corrente. 19) Os cabos de tração são usados para suportar o poste telefônico. Represente a força em cada cabo na forma de um vetor cartesiano. Despreze o diâmetro do poste. 20) Determine o ângulo θ entre a força (F) e a linha AB. 21) Determine a intensidade da componente projetada da força FAC que atua ao longo do eixo z. 22) A viga tem um peso de 3,5kN. Determine o cabo mais curto ABC que pode ser usado para levantá-la se a força máxima que o cabo pode suportar é 7,5kN. 23) A placa de ligação está submetida às forças de quatro membros. Determine a força do membro B e sua orientação correta θ para o equilíbrio. As forças são concorrentes no ponto O. Considere F = 12kN. 24) O pendente de reboque AB está submetido à força de 50kN exercida por um rebocador. Determine a força em cada um dos cabos de amarração, BC e BD, se o navio está se movendo para frente com velocidade constante. 25) Determine a tração nos cabos AB, BC e CD, necessária para suportar os semáforos de 10kg e 15kg em B e C, respectivamente. Além disso, determine o ângulo θ. 26) Um tanque uniforme de 100kg é suspenso por meio de um cabo de 3m de comprimento, que está preso as laterais do tanque e passa sobre a pequena polia localizada em O. Se o cabo pode ser preso nos pontos A e B ou C e D, determine qual a amarração que produz a menor quantidade de tração no cabo. Qual é essa tração? 27) Determine a força em cada um dos três cabos para levantar um trator que tem uma massa de 8 toneladas. 28) As extremidades dos três cabos estão presas a um anel em A e à borda da placa uniforme. Determine a maior massa que a placa pode ter se cada cabo pode suportar uma tração máxima de 15kN. 29) Se um homem em B exerce uma força P = 150N sobre sua corda, determine a intensidade da força F que o homem em C precisa exercer para impedir que o poste gire; ou seja, para que o momento resultante em relação a A devido às duas forças seja zero. 30) Determine o momento da força em relação ao ponto O. 31) O cabo de reboque exerce uma força P = 4kN na extremidade da lança do guindaste de 20m de comprimento. Se x igual a 25m, determine a posição θ da lança para que essa força crie um momento máximo em relação ao ponto O. Qual é esse momento? 32) Determine o momento binário resultante que age sobre a chapa triangular. 33) Determine o momento binário que age sobre o encanamento e expresse o resultado como um vetor cartesiano. 34) O guincho mostrado na figura está sujeito a três forças coplanares. Substitua esse carregamento por uma força resultante equivalente e especifique onde a linha de ação intercepta a coluna AB e a lança BC. 35) A placa da figura está sujeita a quatro forças paralelas. Determine a intensidade e a direção de uma força resultante equivalente ao sistema de forças dado e situe seu ponto de aplicação na placa. 36) Substitua o carregamento do sistema por uma força resultante equivalente e especifique onde a linha de ação da resultante intercepta a viga medida a partir do ponto O. 37) Substitua o carregamento mostrado por uma única força resultante equivalente e especifique as coordenadas x e y de sua linha de ação. 38) A laje da construção está sujeita às cargas de quatro colunas paralelas. Determine a força resultante equivalente e especifique sua posição (x,y) sobre a laje. Considere F1=20kN e F2=50kN. 39) Defina momento, vetor posição e binários. 40) Defina o princípio da transmissibilidade de Newton.