Mecânica dos sólidos

Lista de Exercícios 1 – Mecânica dos Sólidos – Semana: 25/02/2013 a 01/03/2013

1) Desenhe um diagrama de corpo livre da viga que possui massa de 100kg, considere g= 9,81 m/s2. Calcule a força P da viga, as reações do apoio em A.

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Resposta: P: 981N, Ay = 2181N

2) O operador aplica a força vertical F no pedal de modo que a mola é alongada em um valor igual a s, sendo s igual a 40 mm e a força no elo curto em B é FB =100N. Sabe-se que a rigidez da mola é de k = 5 N/mm e que a Força resultante na mola é FC:

F = k. s. A rigidez é definida como a resistência de um corpo elástico à deformação por uma força aplicada. Desenhe o diagrama de corpo livre do pedal, calcule FC e calcule as reações do apoio em A e a Força F.

Resposta: FC: 200N, Ax: 300 N, Ay: 92N e F= 92N

3) Dois tubos lisos, cada um com massa de 300 kg são suspensos pela pá da empilhadeira. Desenhe os diagramas de corpo livre para cada tubo e para os dois tubos juntos. Desenhe o diagrama de corpo livre do tubo A e B, calcule a força peso PA e PB dos tubos, as reações do apoio T e F que o garfo da empilhadeira promove sobre o tubo A e a reação do apoio E que o garfo da empilhadeira promove sobre o tubo B. Considere g= 9,81 m/s2

Resposta: PA e PB: 2943N, T: 2943N, F: 2549N, E: 2549N

4) A plataforma está descarregada e suspensa no equipamento pelo cabo. A plataforma possui massa de 200 kg, considere g= 9,81 m/s2

Desenhe o diagrama de corpo livre, calcule T (no cabo), o peso P da plataforma e as reações do apoio em A.

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Resposta: P: 1962N, T: 1140 N, Ay: 891,5N e Ax: 390N

5) O carro tem massa de 1500 kg e centro de massa em G. Se as molas dianteiras têm rigidez de kA= 58kN/m e as molas traseiras têm rigidez kB = 65kN/m, determine a sua compressão (tamanho do comprimento que foi reduzido da mola) quando o carro está estacionado numa ladeira de inclinação 30º. Determine, também, a força de fricção FB que precisa ser aplicada em cada roda traseira para manter o carro em equilíbrio.

Dica: Determine primeiro as forças normais de apoio em A e B e depois a determine a compressão nas molas. Considere g = 9,81 m/s2 . A compressão na mola pode ser determinada por: F = k. x

De acordo com a figura, as cotas do centro de massa G estão: Distante 0,8 m de A e a 0,4 m do piso.

Resposta: FB= 3,68 kN xA = 53,2 mm xB = 50,5 mm

6) Se o carrinho de mão e seu conteúdo têm massa igual a 60kg e centro de massa no ponto G, determine a intensidade da força resultante que o homem precisa fazer em cada uma das mãos para manter o carrinho