Cap 3 - Rejane - MEC SOLIDOS - Ceunes 2013 2_sem - 1slide-Pag

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Cap. 3 – Equilíbrio de uma partícula Referências: Estática: Mecânica para Engenharia. HIBBELER. 12ª ed., Pearson. Mecânica para Engenharia: Estática. MERIAM & KRAIGE, 6ª ed., LTD. Profa Rejane de Castro Santana

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  • 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.