capítulo 3 equilíbrio de uma partículajoinville.ifsc.edu.br/~gleison.renan/engenharia...
TRANSCRIPT
slide 1 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.
Clique para editar o estilo do subtítulo mestre
03/08/17
Capítulo 3
Equilíbrio de uma partícula
© 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.slide 1
slide 2 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.
Clique para editar o estilo do subtítulo mestre
03/08/17
Objetivos do capítulo
§ Introduzir o conceito do diagrama de corpo livre (DCL) para uma partícula.
§ Mostrar como resolver problemas de equilíbrio de uma partícula usando as equações de equilíbrio.
slide 3 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.
Clique para editar o estilo do subtítulo mestre
03/08/17
Condição de equilíbrio de uma partícula
Para manter o equilíbrio, é necessário satisfazer a primeira lei do movimento de Newton:
onde ΣF é a soma vetorial de todas as forças que atuam sobre a partícula.
slide 4 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.
Clique para editar o estilo do subtítulo mestre
03/08/17
Molas
Uma característica que define a ‘elasticidade’ de uma mola é a constante da mola ou rigidez k. A intensidade da força exercida sobre uma mola linearmente elástica é: F = ks.
slide 5 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.
Clique para editar o estilo do subtítulo mestre
03/08/17
slide 6 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.
Clique para editar o estilo do subtítulo mestre
03/08/17
slide 7 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.
Clique para editar o estilo do subtítulo mestre
03/08/17
Cabos e polias
Para qualquer ângulo θ mostrado na Figura a seguir, o cabo está submetido a uma tração constante T ao longo de todo o seu comprimento.
slide 8 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.
Clique para editar o estilo do subtítulo mestre
03/08/17
slide 9 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.
Clique para editar o estilo do subtítulo mestre
03/08/17
Procedimento para traçar um diagrama de corpo livre
§ Desenhe o contorno da partícula a ser estudada.
§ Mostre todas as forças.
§ Identifique cada força
slide 10 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.
Clique para editar o estilo do subtítulo mestre
03/08/17
• A esfera tem massa de 6kg e está apoiada como mostrado. Desenhe o Diagrama de Corpo Livre da esfera, da corda CE e do nó em C
slide 11 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.
Clique para editar o estilo do subtítulo mestre
03/08/17
Sistemas de forças coplanares
Para que essa equação vetorial seja satisfeita, as componentes x e y da força devem ser iguais a zero. Portanto,
slide 12 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.
Clique para editar o estilo do subtítulo mestre
03/08/17
É importante notar que se a força tiver intensidade desconhecida, o sentido da seta da força no diagrama de corpo livre poderá ser assumido.
Nesse caso, é assumido que a força incógnita F atua para a direita a fim de manter o equilíbrio.
Sistemas de forças coplanares
slide 13 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.
Clique para editar o estilo do subtítulo mestre
03/08/17
Procedimento para análise
Diagrama de corpo livre
§ Estabeleça os eixos x, y com qualquer orientação adequada.
§ Identifique todas as intensidades e direções das forças conhecidas e desconhecidas no diagrama.
§ O sentido de uma força que tenha intensidade desconhecida é assumido.
slide 14 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.
Clique para editar o estilo do subtítulo mestre
03/08/17
Equações de equilíbrio
§ Aplique as equações de equilíbrio
§ As componentes serão positivas se forem direcionadas ao longo de um eixo positivo e negativas se forem direcionadas ao longo de um eixo negativo.
Procedimento para análise
slide 15 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.
Clique para editar o estilo do subtítulo mestre
03/08/17
Equações de equilíbrio
§ Se existirem mais de duas incógnitas e o problema envolver mola, deve-se aplicar F = ks para relacionar a força da mola à deformações da mola.
§ Como a intensidade de uma força é sempre uma quantidade positiva, então, se a solução produzir um resultado negativo, isso indica que o sentido da força é oposto ao mostrado no diagrama de corpo livre (que foi assumido).
Procedimento para análise
slide 16 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.
Clique para editar o estilo do subtítulo mestre
03/08/17
• Determine as forças de tração nos cabos AB e AD para o equilíbrio do motor de 250kg.
slide 17 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.
Clique para editar o estilo do subtítulo mestre
03/08/17
• Determine as forças de tração nos cabos AB e AD para o equilíbrio do motor de 250kg.
slide 18 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.
Clique para editar o estilo do subtítulo mestre
03/08/17
• Se o saco em A tiver peso de 20lb, determine o peso do saco em B e a força em cada corda para manter o sistema em equilíbrio.
slide 19 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.
Clique para editar o estilo do subtítulo mestre
03/08/17
• Se o saco em A tiver peso de 20lb, determine o peso do saco em B e a força em cada corda para manter o sistema em equilíbrio.
slide 20 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.
Clique para editar o estilo do subtítulo mestre
03/08/17
• Se o saco em A tiver peso de 20lb, determine o peso do saco em B e a força em cada corda para manter o sistema em equilíbrio.
slide 21 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.
Clique para editar o estilo do subtítulo mestre
03/08/17
slide 22 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.
Clique para editar o estilo do subtítulo mestre
03/08/17
• Exercícios sugeridos - Hibbeler:• Cap. 2
– 2.14, 2.20, 2.24, 2.35, 2.38 e 2.50, • Cap.3
– 3.8, 3.9, 3.17, 3.18, 3.20 e 3.24.