A figura 2.9 abaixo apresenta a estrutura rígida, submetida a um binário composto por duas forças de 100N.

No problema, temos o binário com
\(F=100 \;N\)
e distância
\(d=100 \;mm=0,1\;m\)
. Assim, gera-se um momento de
\(M=10\;Nm\)
.

Queremos substituir esse binário pelo provocado por
\(P=300\;N\)
, que faz um ângulo
\(\theta\)
com o eixo
\(x\)
e é aplicado no centro da figura, em um quadrado de lado
\(l=40\;mm\)
.

Podemos decompor a força
\(P\)
em
\(P_x=Pcos\theta\)
e
\(P_y=Psen\theta\)
. Como a força
\(P_y\)
está aplicada na direção do eixo de ação do momento, ela não gerará binário. Assim, temos que que o binário resultante será
\(M=P_x\cdot l\)
.

Portanto, encontramos
\(10=300\cdot0,04\cdot cos\theta \Rightarrow \theta=arccos0,833\Rightarrow\boxed{\theta=33,56°}\)
.

Portanto, a alternativa correta é a letra (d).

letra b