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Ministério da Educação UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Campus Cornélio Procópio Professor: José Aparecido Lopes Júnior Aluno:______________________________________R.A__________ I APS – (II parte) A porta traseira de uma minivan é articulada no ponto A e suportada por duas hastes; uma haste está entre os pontos B e C, e as outras estão atrás dela no lado oposto da porta. Se a porta pesa 350 N, com centro de gravidade no ponto D, e é necessária uma força vertical de 40 N, aplicada pela mão de uma pessoa no ponto E, para começar a fechar a porta, determine a força que cada uma das duas hastes deve suportar e as reações na dobradiça. FBC = 789,1 N AX = 1239 N AY = -588,0 N O carrinho de mão é usado para transportar dois barris, cada qual de massa 40 kg. Desprezando a massa do carrinho, determine (a) a força vertical P que deve ser aplicada à barra para se manter o equilíbrio quando α = 35º, (b) a reação correspondente em cada uma das duas rodas. P = 37,92 N (b) NB = 373,44 N Uma talha rolante rola no flange de uma viga I fixa para mover uma força vertical de 2200 N. A talha tem um total de oito roletes; quatro são mostrados na figura abaixo nos pontos A, B, C e D, e os quatro restantes estão localizados atrás desses pontos no lado oposto da talha. Portanto, há um par de roletes localizados em A, outro par em B, e assim por diante. Os roletes A e B têm ajuste com folga, de modo que apenas um par fará contato com o flange da viga I, bem como com os roletes de C e D, também com aqueles do lado oposto da talha. Determine a força T no cabo e as reações de cada um dos quatros pares de roletes. T = 1464 N By = 2282 N Cy = - 218 N Um portão de garagem suspenso de 160 lb é composto de um painel retangular uniforme de 84 in de comprimento suportado pelo cabo AE preso ao ponto médio da borda superior do portão e por dois conjuntos de rolos sem atrito A e B. Cada conjunto é composto por dois rolos localizados um em cada lado do portão. Os rolos em A, estão livres para mover na calha horizontal, enquanto os rolos em B são guiados pela calha vertical. Se o portão é mantido na posição tal que BD = 42 in, determine (a) atração no cabo AE e (b) a reação em cada um dos quatro rolos. A = 80 lb TAE = 128 lb B = 64 lb Um tambor para misturar material gira em sentido horário sob impulso de um motor engrenado em A. O tambor pesa 145 kg e é suportado por um rolamento no ponto B, e o ponto material a ser misturado pesa 13,5 kg com centro de gravidade no ponto D. Se a engrenagem A engrena com folga com a engrenagem do tambor, determine as reações no ponto B e a força nos dentes da engrenagem necessária para operar a máquina. Suponha que a máquina opera com velocidade constante e que o material a ser misturado mantém a mesma forma e posição enquanto gira o tambor. G = 260 N BX = 225 N By = 1915 N Uma barra leve suportada pelos rolos em B, C e D é submetida a uma força de 800N aplicada em A. Se β = 0, determine (a) as reações em B, C e D. (Dica: os rolos podem ser removidos com segurança para esse carregamento). C = 79,739 N B = 920,129 N Dy = 599,92 N O trator com pneus de borracha mostrado na figura tem uma massa de 13,5 Mg, com centro de massa em G, e é usado para empurrar ou puxar cargas pesadas. Determine a carga P que o trator pode puxar com a velocidade constante de 5 km/h subindo uma rampa de 15% de inclinação, se a força motriz exercida pelo chão sobre cada uma das quatro rodas vale 80% da força normal sob cada roda. Determine também a força de reação normal total NB sob o par de traseiras em B. P = 85,129 KN; NB = 124,68 KN , assim FB = 99,744 KN; NA = 6,285 KN , assim FA = 5,028 KN; O anteparo AD está sujeito às pressões da água e do aterramento. Supondo que AD esteja fixado por pinos ao solo em A, determine as reações horizontal e vertical nesse ponto e a força no reforço BC necessária para manter o equilíbrio. O anteparo tem massa de 800 kg. F = 311,393 KN AY = 7,848 KN AX = 460,107 KN O peso morto ao longo da linha de centro da asa do avião é mostrado. Supondo que a asa esteja presa na fuselagem em A, determine as reações em A. AX = 0 AY = -9375 lb MA = -18582,875 lb.pé A pressão de água no sistema de prevenção a incêndio exerce uma força para baixo de 135 N no bujão vertical em A. Determine a tração na haste do fusível DE e a força exercida no elemento BCE em B. TDE = 81,0 N B = 216 N A alavanca composta da tesoura de podar mostrada pode ser ajustada colocando o pino A em várias posições dentadas na lâmina ACE. Sabendo que são necessários forças verticais de 292 lb para completar a poda de um galho, determine a intensidade das forças P que devem ser aplicadas nos cabos quando a tesoura é ajustada como mostra a figura. P = 28,56 lb Os principais blocos de corrente de um diferencial são indicados esquematicamente na figura. Determine a magnitude de Força P necessária para suportar a força 800-N. Além disso, encontre a distância x em que o cabo deve ser conectado à barra AB, de modo que a barra permaneça horizontal. Todas as polias têm um raio de 60 mm. P = 40 N e x = 240 mm A barra AD é presa em A e C por cursores que podem mover livremente nas hastes mostradas na figura. Se a corda BE é vertical (α = 0), determine a tração na corda e as reações em A e C. T = 80 N A = 160 N C = - 160 N Os elementos de uma suspensão traseira para um carro de tração dianteira são mostrados na figura. Determine a magnitude da força (a) na barra CD, (b) na suspensão FE e (c) nos pinos A e B, sabendo que a força normal F exercida sobre o pneu tem uma magnitude de 3600 N. FDC = 1898,394 N (b) FFE = 5923,151 N A lança de um guindaste de torre é mostrada. As polias em A, B e Q são sem atrito, e W = 10 kN. Considerando que R gera apenas reação vertical, determine (a) a força suportada pelo cabo JT e (b) a força suportada pelos cinco elementos ligados no nó J. FJT ≈96,818 kN A carroçaria plana tem peso de 7000 lb e centro de gravidade em GT. Ela é conectada por pino ao carro rebocador de peso igual a 6000 lb e centro de gravidade em Gc. Determine a faixa de valores de x para a posição de uma carga de L = 2000 lb, para que, quando esta é carregada sobre o eixo traseiro, nenhum dos eixos deva sustentar mais que 5500 lb. A carga tem centro de gravidade em GL. 1,75 ft ≤ x ≤ 17,4 ft Determine a força no cilindro hidráulico GH da escavadeira. Determine também a pressão P contra o pistão de 95mm de diâmetro do cilindro único. Use os detalhes dimensionais adicionais da figura. Despreze os pesos dos elementos comparados com a força de 20 KN. FHJ = 49,14 KN FGH = 45,28 KN P = 6,388 MPA Na máquina de exercícios físicos apresentada, a pilha de pesos em H pesa 250N. Se o segmento de cabo AB é vertical, determine a força suportada por cada elemento da máquina. FBC = 818,23 N FBD = 513,81 N FDE = 642,26 N FCD = 385,36 N FCE = 755,29 N FCF = 700,06 N FEF = 0 FEG = 200,06 N Determine a força nos elementos FG e FH na treliça mostrada na figura quando P = 35 KN. FFH = 240 KN (T) FFG = 69,98 KN (C) A estrutura de 240 ft é usada para oferecer diversos tipos de serviços de apoio para veículos lançadores antes da decolagem. Em um teste, uma massa de 10 t é suspensa dos nós F e G, como seu peso igualmente divido entre os dois nós. Determine as forças nos elementos GJ e GI. FGJ = 4,44 ton (C); FGI = 15,38 ton (T) Determine as forças nos elementos DE, DI e EI da treliça simples. Indique se estes membros estão sob tração ou compressão. FDE = 25,45 KN (C) FDI = 18 KN (C) FEI = 0 Uma armadura do telhado é carregada como mostrado. Determine a força nos membros FH, GJ e GI. FHJ = FFH = 5,10 Kips (C)FGI = 3,887 Kips (T) FGJ = 2,394 (T) O Projeto mostrado é comum em pontes sobre múltiplos vãos em estradas. Se a ponte suporta um carregamento vertical uniforme de 8 kN/m, determine as reações de apoio e a força suportada pela haste CD. Ex = 0 TCD = 80 kN Ey = 80 kN Ax = 0 By = 240 kN Ay = 80 kN Uma cesta de basquete, cuja altura do aro ajustável, é mostrada. O poste de apoio ABCD pesa 400 N, com centro de gravidade no ponto C, e a tabela pesa 220 N, com centro de gravidade no ponto G. A altura do aro é ajustável através do parafuso e manivela IJ, onde o parafuso é vertical. Se uma pessoa pesando 800 N se pendura no aro, determine as reações de apoio em D e as forças suportadas por todos os elementos. Dx = 0 Dy = 1420 N MD = 1238,4 N.m TAE = 1670,4 N Fx = 1305 N Fy = 2064 N TIJ = 4080 N BX = 1305 N By = 6144 N Se souber que o pino central A suporta metade do carregamento vertical mostrado, determine a força do membro BF. BF = 24,249 lb Um trilho de ferrovia de comprimento 39 ft e peso de 44 lb/ft é elevado pela tenaz mostrada na figura. Determine as forças exercidas em D e F na garra BDF. D =4548,104 lb e F = 3288,90 lb Uma extensão estabilizadora para um guindaste móvel é projetada para carregar navios. O feixe AB tem uma massa de 8 Mg com centro de massa em seu meio de comprimento. A lança BC tem uma massa de 2 Mg com centro de massa a 5 m da extremidade C. O carro de 2000 kg D é simétrico em relação à sua linha de carga. Calcule a magnitude da força suportada pela dobradiça em A para uma carga m = 20 Mg. A = 315,258 KN Determine a força DF, DF e CE na treliça de telhado de estádio mostrada na figura. FCE = 39,99 KN (C) FDF = 39,99 KN (T) FDE = 16 KN (C) As engrenagens D e G estão rigidamente presas a eixos que são apoiados por mancais sem atrito. Se rD = 90 mm e rG = 30 mm, determine (a) o binário MO que deve ser aplicado para manter o equilíbrio, (b) as reações em A e B. MA = 48 N.m MB = 72 N.m