Publicidade
Publicidade

Questão 4

ESPCEX 2017
Física

(ESPCEX - 2017)

Uma haste AB rígida, homogênea com 4 m de comprimento e 20 N de peso, encontra-se apoiada no ponto C de uma parede vertical, de altura  formando um ângulo de 30° com ela, conforme representado nos desenhos abaixo.

Para evitar o escorregamento da haste, um cabo horizontal ideal encontra-se fixo à extremidade da barra no ponto B e a outra extremidade do cabo, fixa à parede vertical.

Desprezando todas as forças de atrito e considerando que a haste encontra-se em equilíbrio estático, a força de tração no cabo é igual a

Dados:  e 

A

B

C

D

E

Gabarito:



Resolução:

A reação normal N_{p} da parede contra a barra é perpendicular à barra AB no ponto C. Do mesmo modo, a reação normal N_{s} do solo contra a barra é vertical

Fazendo novamente

Seja C o pé da parede, abaixo de C
ightarrow CC =1,5sqrt{3}

BCcdot cosleft (30 
ight ) = CC 
ightarrow BCcdotfrac{ sqrt{3}}{2} = 1,5cdot sqrt{3}
ightarrow BC = 3

BC = BCcdot senleft (30 
ight )
ightarrow BC = 3.(frac{1}{2})
ightarrow BC = 1,5

O peso P da barra atua no seu centro de gravidade G, distante 2 m de A e de B

Distância do vetor peso à parede:  d = BC - 2.sen30º 
ightarrow d = 1,5 - 1
ightarrow d = 0,5

Considere um sistema xOy com x horizontal

N_{p} faz 30º com o semieixo X- e 60º com semi-eixo Y+

Equilíbrio em X
ightarrow T = Npx
ightarrow T = Np.cosleft (30 
ight )
ightarrow T = Npcdot frac{sqrt{3}}{2}

Equilíbrio em Y
ightarrow Npy + Ns = P
ightarrow Np.cosleft (60 
ight ) + Ns = 20
ightarrow Ns = 20 - frac{Np}{2}

Momento em relação ao ponto C:

Ns.BC = Npx.CC + P.d
ightarrow (20 - frac{Np}{2}).1,5 = T.1,5.sqrt{3} + 20.0,5

left ( 20-frac{Np}{2} 
ight )cdot frac{3}{2}=frac{3sqrt{3}}{2}T+20cdot frac{1}{2}

30-frac{3}{4}Np=frac{3sqrt{3}}{2}T+10

Só que temos que 

T = Npcdot frac{sqrt{3}}{2}

então:

Np=frac{2Tsqrt{3}}{3}

Substituindo Np fica:

T(frac{3sqrt{3}}{2}+frac{2sqrt{3}}{4})=20

Então:

T=frac{10sqrt{3}}{3}
 

Questões relacionadas

Questão 9

(EsPCEx - 2017) Um painel coletor de energia solar é utilizado para aquecer a água de uma residência e todo o sistema tem um rendimento de 60% Para aumentar a temperatur...
Ver questão

Questão 10

(EsPCEx - 2017)  Uma partícula com carga elétrica negativa igual a  encontra-se fixa num ponto do espaço. Uma segunda partícula de massa igual a  e car...
Ver questão

Questão 7

(EsPCEx - 2017)  Um bloco de massa igual a 1,5 kg é lançado sobre uma superfície horizontal plana com atrito com uma velocidade inicial de 6 m/s em t1 =...
Ver questão

Questão 11

(EsPCEx - 2017)  Um operário, na margem A de um riacho, quer enviar um equipamento de peso 500 N para outro operário na margem B. Para isso ele utiliza uma corda ideal d...
Ver questão
Publicidade