Física IEstática - Barras Tópico resolvido

Mecânica: Estática e Dinâmica

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Autor do Tópico
theblackmamba
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Estática - Barras

Mensagem não lida por theblackmamba »

A figura indica uma superfície semicircular lisa de raio [tex3]R[/tex3] onde repousa uma barra homogênea de comprimento [tex3]L[/tex3] . Nestas condições podemos afirmar corretamente que o ângulo [tex3]\theta[/tex3] para a condição de equilíbrio da referida barra vale:
barra.JPG
barra.JPG (12.23 KiB) Exibido 3033 vezes
Resposta

[tex3]\theta=\arccos\left(\frac{L+\sqrt{L^2+128R^2}}{16R}\right)[/tex3]

Última edição: caju (Qua 01 Jan, 2020 16:28). Total de 2 vezes.
Razão: tex --> tex3


"A coisa mais incompreensível do universo é que ele é compreensível"
- Albert Einstein

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FilipeCaceres
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Abr 2012 20 22:00

Re: Estática - Barras

Mensagem não lida por FilipeCaceres »

Olá theblackmamba,
Estatica 2.png
Estatica 2.png (15.97 KiB) Exibido 3008 vezes
[tex3]\sum F=0[/tex3]

Em [tex3]x[/tex3] :
[tex3]N_2\cos (\alpha)=P\sen (\alpha)[/tex3]
[tex3]N_2=P\tan(\alpha)\hspace{20pt}(1)[/tex3]

Em [tex3]y[/tex3] :
[tex3]N_1+N_2\sen (\alpha)=P\cos (\alpha)[/tex3]

[tex3]\sum M_o=0[/tex3]
[tex3]P\cdot (d_1+d_2)=N_1(d_1+d_2+d_3)\hspace{20pt}(2)[/tex3]

As distâncias valem:
[tex3]d_1+d_2=\frac{L}{2}\cos (\alpha)[/tex3]
[tex3]d_1+d_2+d_3=2R\cos (\alpha)[/tex3]

Logo,
[tex3]P\cdot \frac{L}{2}\cos (\alpha)=N_12R\cos (\alpha)[/tex3]
[tex3]N_1=\frac{PL}{4R}\hspace{20pt}(3)[/tex3]


De [tex3](1),(3)[/tex3] em [tex3](2)[/tex3]
[tex3]\frac{PL}{4R}+P\tan(\alpha)\sen (\alpha)=P\cos (\alpha)[/tex3]
[tex3]L\cos (\alpha)+4R\sen ^2(\alpha)=4R\cos ^2(\alpha)[/tex3]
[tex3]8R\cos ^2(\alpha)-\cos (\alpha)-4R=0[/tex3]

[tex3]\cos (\alpha)=\frac{L\pm \sqrt{L^2+4\cdot 8R\cdot 4R}}{2\cdot 8R}[/tex3] , mas o valor negativo não serve.
[tex3]\cos (\alpha)=\frac{L +\sqrt{L^2+128R}}{16R}[/tex3]

Portanto,
[tex3]\boxed{\alpha=\arccos \left(\frac{L+\sqrt{L^2+128R}}{16R}\right)}[/tex3]

Abraço.

Última edição: caju (Qua 01 Jan, 2020 16:31). Total de 2 vezes.
Razão: tex --> tex3



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Diegooo
2 - Nerd
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Mai 2012 06 20:54

Re: Estática - Barras

Mensagem não lida por Diegooo »

Por que o ângulo definido entre o peso localizado no centro de massa da bara e a reta tracejada possui medida [tex3]\alpha[/tex3] ? A intenção ao desenhar esta reta sugere qual paralelismo?
Última edição: Diegooo (Dom 06 Mai, 2012 20:54). Total de 1 vez.



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FilipeCaceres
5 - Mestre
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Mai 2012 11 20:17

Re: Estática - Barras

Mensagem não lida por FilipeCaceres »

Olá Diegooo,
estatica_explica.png
estatica_explica.png (6.17 KiB) Exibido 2964 vezes
Vamos provar que [tex3]\angle CBD=\alpha[/tex3] .

Da figura tiramos que [tex3]\angle ABC =90^{\circ}-\alpha[/tex3]

E tambám temos que [tex3]\angle ABD =90^{\circ}[/tex3]

Veja que
[tex3]\angle CBD =\angle ABD -\angle ABC[/tex3]
[tex3]\angle CBD =90^{\circ}-(90^{\circ}-\alpha )[/tex3]

Portanto,
[tex3]\boxed{\angle CBD=\alpha }[/tex3] . Como queríamos demostrar.

Abraço.
Última edição: caju (Qua 01 Jan, 2020 16:32). Total de 3 vezes.
Razão: tex --> tex3



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aleixoreis
4 - Sabe Tudo
Mensagens: 1533
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Última visita: 04-01-22
Mai 2012 11 20:38

Re: Estática - Barras

Mensagem não lida por aleixoreis »

Prezado FilipeCaceres.

Eu estava lutando com essa questão desde que foi postada.
Vou guardar essa resolução. Parabéns.
[ ]'s.


Só sei que nada sei.(Sócrates)

manerinhu
1 - Trainee
Mensagens: 266
Registrado em: Qui 27 Out, 2011 00:14
Última visita: 14-07-23
Jun 2014 20 23:24

Re: Estática - Barras

Mensagem não lida por manerinhu »

[tex3]P\cdot (d_1+d_2)=N_1(d_1+d_2+d_3)\hspace{20pt}(2)[/tex3]

Essa expressão tá certa?

Não seria
[tex3]P \cos \alpha \cdot (d_1+d_2)=N_1(d_1+d_2+d_3)\hspace{20pt}(2)[/tex3]

Última edição: caju (Qua 01 Jan, 2020 16:34). Total de 3 vezes.
Razão: tex --> tex3



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