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Question image: Determine as componentes horizontal e vertical da reação sobre o membro no pino A e a reação normal no rolete B da figura abaixo.

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Determine as componentes horizontal e vertical da reação sobre o membro no pino A e a reação normal no rolete B da figura abaixo.

L

Lucas

03/09/24

Resposta do Guru IA

Para resolver esse problema, precisamos aplicar as equações de equilíbrio estático. Vamos considerar o sistema em equilíbrio e usar as seguintes equações:

  1. Soma das forças horizontais: Fx=0\sum F_x = 0
  2. Soma das forças verticais: Fy=0\sum F_y = 0
  3. Soma dos momentos em relação a um ponto (por exemplo, ponto A): MA=0\sum M_A = 0

Passo 1: Identificar as forças

  • Força vertical F=3750NF = 3750 \, \text{N} atuando no centro do membro.
  • Reações no pino A: AxA_x (horizontal) e AyA_y (vertical).
  • Reação normal no rolete B: NBN_B, que faz um ângulo de 3030^\circ com a horizontal.

Passo 2: Equações de Equilíbrio

Soma das forças horizontais (Fx=0\sum F_x = 0):

AxNBcos(30)=0 A_x - N_B \cdot \cos(30^\circ) = 0

Soma das forças verticais (Fy=0\sum F_y = 0):

Ay+NBsin(30)3750=0 A_y + N_B \cdot \sin(30^\circ) - 3750 = 0

Soma dos momentos em relação ao ponto A (MA=0\sum M_A = 0):

Considerando o momento em relação a A:

37500,9+NBsin(30)0,9+NBcos(30)0,6=0 3750 \cdot 0,9 + N_B \cdot \sin(30^\circ) \cdot 0,9 + N_B \cdot \cos(30^\circ) \cdot 0,6 = 0

Passo 3: Resolver as Equações

Equação do Momento:

Primeiro, resolvemos a equação do momento para encontrar NBN_B:

37500,9+NB0,45+NB0,632=0 3750 \cdot 0,9 + N_B \cdot 0,45 + N_B \cdot 0,6 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = 0 3375+0,45NB+0,60,866NB=0 3375 + 0,45N_B + 0,6 \cdot 0,866N_B = 0 3375+0,45NB+0,5196NB=0 3375 + 0,45N_B + 0,5196N_B = 0 3375+0,9696NB=0 3375 + 0,9696N_B = 0 NB=33750,9696 N_B = -\frac{3375}{0,9696} NB3481,46N N_B \approx -3481,46 \, \text{N}

Forças Horizontais:

Substituindo NBN_B na equação de forças horizontais:

Ax=NBcos(30) A_x = N_B \cdot \cos(30^\circ) Ax=3481,4632 A_x = -3481,46 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} Ax3014,26N A_x \approx -3014,26 \, \text{N}

Forças Verticais:

Substituindo NBN_B na equação de forças verticais:

Ay=3750NBsin(30) A_y = 3750 - N_B \cdot \sin(30^\circ) Ay=3750+3481,460,5 A_y = 3750 + 3481,46 \cdot 0,5 Ay=3750+1740,73 A_y = 3750 + 1740,73 Ay5490,73N A_y \approx 5490,73 \, \text{N}

Resumo das Reações

  • Componente horizontal da reação no pino A: Ax3014,26NA_x \approx -3014,26 \, \text{N}
  • Componente vertical da reação no pino A: Ay5490,73NA_y \approx 5490,73 \, \text{N}
  • Reação normal no rolete B: NB3481,46NN_B \approx -3481,46 \, \text{N}

Note que o sinal negativo indica a direção oposta à assumida inicialmente.

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