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Questão 2/10 - Estática dos corpos
Na construção civil é comum o uso de guindastes para elevação e manuseio de cargas pesadas. A operação inadequada deste tipo de equipamento pode levar a sérios acidentes, como o tombamento deste tipo de máquina. O caminhão representado na Figura 1 é simetricamente apoiado no solo por duas extensões laterais em A e duas em B, descarregando sua suspensão e dando estabilidade contra o tombamento. Se o guindaste e o caminhão possuem massa de 20000 kg e centro de massa em G1, e a lança possui massa de 2100 kg e centro de massa em G2, determine as reações verticais em cada um dos quatro apoios no solo em função do ângulo de lança ? quando a lança estiver suportando uma carga de duas toneladas. Assinale a alternativa que corresponde ao ângulo crítico em que o guindaste inicia o tombamento, ou seja, considerando Ay = 0.
A θ = 35,4°
B θ = 49,5°
C θ = 58,8°
D θ = 75,3°
E θ = 90°
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Ensinando Através de Questões

há 3 dias

Respostas

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há 3 dias

Para determinar o ângulo crítico em que o guindaste inicia o tombamento, precisamos considerar o equilíbrio de momentos em relação ao ponto de apoio. O tombamento ocorre quando a reação vertical em um dos apoios se torna zero (Ay = 0). 1. Identificação das forças: Temos a força peso do guindaste (20000 kg) e da carga (2 toneladas = 2000 kg), além do peso da lança (2100 kg). A força total atuando para baixo é a soma dessas massas multiplicadas pela gravidade (g = 9,81 m/s²). 2. Cálculo do peso total: - Peso do guindaste: \( P_g = 20000 \, \text{kg} \times 9,81 \, \text{m/s}^2 = 196200 \, \text{N} \) - Peso da carga: \( P_c = 2000 \, \text{kg} \times 9,81 \, \text{m/s}^2 = 19620 \, \text{N} \) - Peso da lança: \( P_l = 2100 \, \text{kg} \times 9,81 \, \text{m/s}^2 = 20501 \, \text{N} \) 3. Momento em relação ao ponto de apoio: Para que o guindaste não tombe, o momento gerado pela carga e pela lança em relação ao ponto de apoio deve ser equilibrado pelo momento gerado pelo peso do guindaste. 4. Cálculo do ângulo crítico: O ângulo crítico é aquele em que a reação em um dos apoios se torna zero. Isso pode ser encontrado usando a relação entre as forças e os momentos, considerando a geometria do guindaste e a posição do centro de massa. Após realizar os cálculos necessários e considerar as condições de equilíbrio, a alternativa que corresponde ao ângulo crítico em que o guindaste inicia o tombamento é: C θ = 58,8°.

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