ATPS Mecânica

ETAPA 1

● Aula-tema:

Estática dos pontos Materiais.

Esta atividade é importante para que você desenvolva a aplicação dos conceitos de força e suas componentes e aplique esses conceitos para solucionar problemas de equilíbrio, cuja força resultante do sistema de forças estudado é nula.

Para realizá-la, devem ser seguidos os passos descritos.

PASSOS

● Passo 3

Leia, com atenção, as informações que seguem abaixo para determinar as forças atuantes no ponto material dado na figura abaixo:

Seja o problema de engenharia exposto na figura 1, a qual mostra a articulação “O” de uma das treliças do guindaste, cujo pino atua como ancoragem das quatro barras da estrutura da treliça.

Esse pino de articulação deve ser projetado para resistir aos esforços atuantes nesta junção.

Resolução:

Etapa 1

Passo 3

Condição de equilíbrio:

(I)

(II)

Somando I e II

ETAPA 2

● Aula-tema:

Corpos Rígidos Sistemas de Forças equivalentes.

Esta atividade é importante para que você desenvolva a aplicação dos conceitos de vetor posição, força e suas componentes e, de momentos.

PASSOS

●Passo 2

Leia a definição abaixo:

O momento de uma força em relação a um ponto ou um eixo fornece uma medida da tendência dessa força em provocar uma rotação em torno desse ponto ou desse eixo.

O momento de uma força “F” em relação ao ponto, ou eixo “o” é expresso pelo produto vetorial:

Mo = r x F onde:

O vetor posição deve ser expresso por: r = rx i + ry j

O vetor força deve ser expresso por: F = Fx i + Fy j

●Passo 3

Uma das vigas estruturais do guindaste em estudo está mostrada pela figura que segue.

A viga AB, em questão, está representada nas unidades de medida do Sistema Usual Americano (FPS).

Informe à equipe de engenharia, no Sistema Internacional (SI), qual é o momento gerado pelo conjunto de cargas F1, F2, e F3 em relação ao ponto de engastamento A.

●Figura 2 – Esquema de vigas do guindaste

Resolução:

Sistema Usual Americano FPS

∑Mo = - 375*8 – 500*(4/5)*14 – 160cos30°*19 + 160sen30°*0,5

= - 3000 – 5600 – 2632,54 + 40

= - 11192,64 lb.pés

Conversão:

F1 = 375lb = 375*4,482 = 1668,8N

F2 = 500lb = 500*4,482 = 2224N

F3 = 160lb = 160*4,482 = 711,12N

D1 = 8pés = 8*0,3048 = 2,4384

D2 = 14pés = 14*0,3048 = 4,2672

D3 = 19pés = 19*0,3048 = 5,7912

Sistema Internacional SI

∑Mo = - 1668,8*2,4384 – 2224*(4/5)*4,2672 + 711,12.sen30°*0,1524-711,12*cos30°*5,7912

= -4069,2 – 7592,2 + 54,1873 – 3566,5

= - 15173,71Nm

●Passo 4

Resolução:

Comparação:

FPS:

∑Mo = - 11192,64lbpés

= - 11192,64*4,4482N*0,3048m

= - 15175,11Nm

●O melhor procedimento para efetuar o cálculo, é fazendo as equações no sistema FPS e no final converter para o sistema SI, pois assim as perdas são menores, devido as regras de arredondamento.

ETAPA 3

Aula-tema: Equilíbrio de Corpos Rígidos.

Esta atividade é importante para que você desenvolva a aplicação dos conceitos de força e momento, aplicando esses conceitos para solucionar problemas de equilíbrio de corpos rígidos, cuja força resultante do sistema de forças estudado é nula e o momento resultante desse sistema também é nulo.

Para realizá-la, devem ser seguidos os passos descritos.

PASSOS

Passo 2

Leia as informações abaixo:

A operação de equipamentos para movimentação de cargas requer treinamento, precisão e prudência do operador, porque o risco de acidente está sempre presente. Para auxiliar o operador na prevenção de acidentes por tombamento do guindaste em projeto, mostrado na figura que segue, o painel da cabina está equipado com instrumentos