Post on 26-Nov-2015
Cap. 3 Equilbrio de uma partcula
Referncias: Esttica: Mecnica para Engenharia. HIBBELER. 12 ed.,
Pearson.
Mecnica para Engenharia: Esttica. MERIAM & KRAIGE, 6 ed.,LTD.
Profa Rejane de Castro Santana
CONDIES DE EQUILBRIO
o Partcula permanece em repouso ou velocidade constante;
o1 Lei do movimento de Newton: F = 0
o 2 Lei de Newton: F = ma
DIAGRAMA DE CORPO LIVRO
o Equao de equilbrio: consideram-se todas as foras que
atuam no corpo;
o Isolar a partcula e fazer um diagrama de corpo livre;
DIAGRAMA DE CORPO LIVRO
o MOLAS: linearmente elstica (variao
do comprimento s proporcional fora F
de acordo com a constante k);
F = ks
o CABOS E POLIAS:
o Rgido e de peso desprezvel;
o Suportam uma fora (trao ou
compresso) na direo do cabo;
o O cabo que passa pela polia possui
intensidade de trao constante
(equilbrio) ao longo de todo o cabo;
DIAGRAM DE CORPO LIVRO
o Desenhar o contorno da partcula a ser estudada;
o Mostre todas as foras;
o Identifique cada fora: intensidade e direo;
DIAGRAMA DE CORPO LIVRO
o Exemplo: Desenhe o diagrama de corpo livre das esfera e
do n em C.
SISTEMA DE FORAS COPLANARES
o F = 0
oFxi + Fyj = 0
o Fx = 0
o Fy = 0
o 2 equaes: mximo de 2 incgnicas para soluo
o incgnitas: ngulos e intensidades de foras
SISTEMA DE FORAS COPLANARES
o Procedimento para anlise:
o Diagrama de corpo livre:
o Estabelea a orientao dos eixoss x e y;
o Identifique as intensidades e direes das foras
conhecidas e desconhecidas no diagrama;conhecidas e desconhecidas no diagrama;
o Assume-se um sentido para a fora desconhecida;
o Equaes de equilbrio:
o Aplicar as equaes: Fx = 0 e Fy = 0;
o Mola: F = ks
o Se a soluo der um sinal negativo, indica que o
sentido da fora oposto ao mostrado no diagrama de
corpo livre;
EXERCCIO
o Determine a trao nos cabos BA e BC necessria para
sustentar o cilindro de 60 kg.
EXERCCIO
o A caixa de 200 kg suspensa pelas corda AB e AC.
o Cada corda pode suportar uma fora mxima de 10 kN
antes de se romper.
oSe AB sempre permanece horizontal, determine o menor
ngulo para o qual a caixa pode ser suspensa antes que
uma das cordas se rompa.
EXERCCIO
o Determine o comprimento da corda AC, de modo que a
luminria de 8 kg seja suspensa na posio mostrada. O
comprimento no deformado da mola AB lAB = 0,4 m e a
mola tel uma rigidez kAB = 300 N/m.
EXERCCIO (para entregar)
o Duas bolas (m = 200mg) eletricamente carregadas esto
suspensas por cabos (l=150mm).
o Determine a fora horizontal de repulso resultante (R)
agindo em cada bola.
EXERCCIO (para entregar)
o Duas bolas (m = 200mg) eletricamente carregadas esto
suspensas por cabos (l=150mm). Determine a fora
horizontal de repulso resultante (R) agindo em cada bola.
EXERCCIO (para entregar)
o Os blocos D e F pesam 5 lb cada, equanto o bloco E pesa
8 lb.
oDetermine a distncia s para que o sistema esteja em
equilbrio..
EXERCCIO (para entregar)
o Os blocos D e F possuem pesam 5 lb cada, equanto o
bloco E pesa 8 lb. Determine a distncia s para que o sistema
esteja em equilbrio..
SISTEMA DE FORAS TRIDIMENSIONAIS
o F = 0
oFxi + Fyj + Fzk = 0
o Fx = 0
o Fy = 0
o Fz = 0o Fz = 0
o 3 equaes: mximo de 3 incgnicas para soluo
o incgnitas: ngulos e intensidades de foras
SISTEMA DE FORAS TRIDIMENSIONAIS
o Procedimento para anlise:
o Diagrama de corpo livre:
o Estabelea a orientao dos eixoss x, y e z;
o Identifique as intensidades e direes das foras
conhecidas e desconhecidas no diagrama;conhecidas e desconhecidas no diagrama;
o Assume-se um sentido para a fora desconhecida;
o Equaes de equilbrio:
o Aplicar as equaes: Fx = 0 , Fy = 0 e Fz = 0 ;
o Se a soluo der um sinal negativo, indica que o
sentido da fora oposto ao mostrado no diagrama de
corpo livre;
EXERCCIO
o Uma carga de 90 lb est suspensa pelo gancho.
o Se a carga suportada por 2 cabos e uma mola com rigidez k =
500 lb/m;
o Determine as foras nos cabos e o alongamento na mola para a
condio de equilbrio;
oO cabo AD est no plano xy, e o cabo AC no plano xz;oO cabo AD est no plano xy, e o cabo AC no plano xz;
EXERCCIO
o Determine a trao em cada corda usada para suportar a caixa de
100 kg.
EXERCCIO (para entregar)
o Se o cabo AB est sujeito a uma fora de 700N, determine as
foras nos cabos AC e AD e a magnitude da fora vertical F.
EXERCCIO (para entregar)
o Se o cabo AB est sujeito a uma fora de 700N, determine as
foras nos cabos AC e AD e a magnitude da fora vertical F.