3° lista de exercícios de Estática - 2020-Especial

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Estática (FTF-005) - 3 a Lista de Exercícios  
  
1) Determine a força atuante em cada cilindro hidráulico (elemento EA e                      
elemento GD) na figura abaixo sabendo que P = 2kN e Q=1.2kN nos                          
sentidos e nas direções ilustradas.  
  
2) Sabendo que cada polia tem um raio de 315 mm determine as reações  
D e E.  
  
  
  
  
  
3) Determine as forças exercidas pelo cilindro hidráulico no pino em C,  
bem como as reações em B do sistema abaixo, considere θ = 30°.  
  
4) O movimento do carregador frontal de uma caçamba é controlado por                      
dois braços e uma articulação que são conectados por um pino em D.                          
Para o posição e para o carregamento mostrado, determine a força                      
exercida (a) pelo cilindro BC, (b) pelo cilindro EF.  
  
  
  
  
  
  
  
5) O trailer de 2,5 toneladas é puxado por uma pick-up de 1,8 toneladas,                          
como mostrado na figura abaixo. O reboque em D é do tipo engate de                            
bola e despreze as forças de atrito das rodas. Sabendo que o veículo                          
está em repouso, determine (a) a força normal de cada roda (b) a força                            
em D.  
  
6) A barra ABC está presa por um pino no suporte móvel em B.                          
Desprezando as forças de atrito, determine o momento M quando                    
theta é 45 graus, para que o sistema permaneça em equilíbrio.    
   
  
  
  
7) Determine uma expressão para a força Q de forma que mantenha o  
equilíbrio do sistema abaixo.  
  
8) Uma carga W de magnitude 700N é aplicada ao mecanismo em C.                        
Sabendo que a mola não está esticada quando θ = 30°. Determine o                          
valor de θ que mantenha o sistema em equilíbrio e verifique se esta                          
condição é satisfeita. Utilize a equação de energia para resolver este                      
problema.  
  
  
  
  
  
  
  
  
9) O braço ABC sustenta a plataforma onde fica os trabalhadores da                      
construção. Os trabalhadores e a plataforma pesam 2215 newtons e o                      
seu centro de gravidade combinado está localizado em C. Sabendo que                      
a=0, determine a força em B exercida pelo cilindro hidráulico, em                      
termos de . θ   
  
10) As duas barras esbeltas, cada uma com massa , são conectadas                 m      
pelas engrenagens de raios iguais. Determine para que a posição de             θ            
equilíbrio seja estável.  
  
11) O elevador para carros permite que o carro seja movido para a                        
plataforma, após o que as rodas traseiras são levantadas. Se o                      
carregamento devido a ambas as rodas traseiras vale , determine                 KN6    
a força no cilindro hidráulico . Despreze o peso da plataforma. O           BA              
elemento é um suporte em ângulo reto, preso por um pino à   CDB                      
plataforma em . C  
  
  
  
12)Determine a força de compressão exercida sobre a lata para uma           C            
força aplicada , para quando o esmagador de latas está na posição     P                    
mostrada. Note que existem duas conexões e duas conexões ,             BA         ODA  
com um par de conexões de cada lado da parte fixa do esmagador.                          
Além disso, o pino está na linha vertical central da lata. Finalmente,         B                
note que as pequenas projeções quadradas da garra móvel se             E        
deslocam os rasgos internos da amarração fixa.  
  
  
13) o macaco hidráulico sustenta um motor de 125 kg. Determine a força  
que a carga produz no elemento DB e no FB, o qual contém o cilindro  
hidráulico H.  
  
  
14) O braço do guindaste do trator sustenta a massa uniforme de  
500 kg em sua caçamba, que tem centro de massa em G. Determine a  
força em cada cilindro hidráulico AB e CD e a força resultante nos  
pinos E e F. A carga é sustentada igualmente em cada lado do trator  
por um mecanismo similar.  
  
  
  
  
15) Determine os componentes horizontais e verticais das forças que  
os pinos em A,B e C exercem em seus elementos interligados  
  
  
16) Calcule os componentes x e y de todas as forças que atuam em                            
cada membro da estrutura carregada. As dimensões na figura estão                    
em milímetros.  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
17) O trem de pouso frontal é levantado pela aplicação de um torque M  
à conexão BC através do eixo em B. Se o braço e a roda AO têm uma  
massa combinada de 50 kg, com centro de gravidade em G, encontre o  
valor M necessário para levantar a roda quando D está diretamente  
sob B, posição para qual o ângulo θ é 30°.  
  
  
  
18) Determine a magnitude das forças de aperto produzidas quando                    
duas forças 300-N são aplicadas como mostrado.  
  
19) O macaco portátil é operado por um cilindro hidráulico que                      
controla o movimento horizontal da extremidade A do tirante, no                    
rasgo horizontal. Determine a força compressiva C na barra do pistão                      
do cilindro, necessária para sustentar a carga P em uma altura h.  
  
  
  
  
  
20) Cada elemento do mecanismo articulado por pinos tem massa de 8                        
kg. Se a mola está na posição não deformada quando =0º, determine                     θ    
a rigidez k necessária à mola para que o mecanismo esteja em                        
equilíbrio quando =30º. considere M=0. θ   
  
  
  
  
  
21)A mola de escala tem comprimento não deformado a. Determine o                      
ângulo para a condição de equilíbrio quando um peso W é suportado   θ                        
na plataforma. Despreze o peso das barras. Qual é o valor de W                          
necessário para manter a escala da posição de equilíbrio indiferente                    
quando =0º θ  
  
  
  
22) Duas barras têm cada uma um peso de 8 kg. Determine a rigidez                            
necessária k da mola para que as duas barras estejam na condição de                          
equilíbrio quando = 30º. A mola tem comprimento não deformado de 1     θ                      
metro. As dimensões na figura estão em metros.  
  
  
  
23) A estrutura é usada para apoiar o cilindro de 50 kg. Determine os                            
componentes da reação horizontal e vertical em A e D.  
  
  
  
24) O arranjo composto da balança da panela é mostrado. Se a massa na                            
panela for de 4 kg, determine os componentes horizontais e verticais nos                        
pinos A, Be C e a distância x da massa de 25g para manter a balança em                                    
equilíbrio.  
  
  
25) Se a força de aperto horizontal que o grampo articulado exerce sobre o                            
bloco de madeira liso em E é N E = 200N, determine a força P aplicada ao cabo                                  
do grampo.  
  
  
  
26) O mecanismo conectado por pino é restringido em A por um pino e em B                                
por um rolo. Se P = 44,5 N, determine o ângulo θ para equilíbrio. A mola não                                  
é esticada quando θ = 45º. Despreze o peso dos membros.  
  
  
  
27) As molas em A e C têm um comprimento, quando não esticadas, de 10                              
cm, enquanto a mola em B tem um comprimento, quando não esticada, de                          
12 cm. Determine a altura h da plataforma quando o sistema está em                          
equilíbrio. O pacote e a plataforma têm um peso total de 150 kg.  
  
28) Determine a força atuando no elemento na conexão para o               BCA       A      
suporte espacial carregado mostrado. Cada conexão pode ser tratada como                    
uma rótula.  
  
29) Expresse a força compressiva no cilindro hidráulico da plataforma C  
para carros em termos do ângulo . A massa da plataforma é desprezível θ  
comparada com a massa do veículo. m  
  
  
30) O pêndulo de oscila em relação ao eixo e tem centro de         , Kg1 5             O − O          
massa em . Quando , cada mola tem um alongamento inicial de     G     θ = 0                
 Calcule a rigidez máxima de cada uma das molas paralelas, a qual 8 mm.9           k                  
permitirá que o pêndulo esteja em equilíbrio estável na posição inferior, em                        
 .θ = 0