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27/07/2015

Resistência dos Materiais "1-15 , 1- 34 , 1- 42, 1- 46 , 1- 57"

1-15) A carga de 4000 N está ignizado a uma velocidade constante através do motor M, que tem um peso de 450 N. Determine as cargas internas resultantes que atuam sobre a secção transversal que passa pelo ponto B no feixe. o feixe tem um peso de 600 N / m, e é fixada à parede em A.

















T = 4000 / 2
T = 2 KN

∑Fx = 0
Fb = -2 KN

∑Fy = 0
Vb - 600 * 1,2 - 4000 = 0
Vb = 4,72 KN

∑Mb = 0
-Mb - 600 * 1,2 * 0,5 * 1,2 - 4000 * 1,275 + 2000 * 0,45 = 0
-Mb - 4,63 KN.m = 0
Mb = - 4,63 KN.m 

1-34) A coluna é submetido a uma força axial de 8 kN no seu topo. Se o aa transversal tem as dimensões indicadas na figura, determine a tensão normal média agindo na seção aa. Mostrar esta distribuição de estresse agindo sobre a seção transversal da área.





















A1= 150 * 10= 1500 mm2
A2 = 140 * 10 = 1400 mm2
A3 = 150 * 10 = 1500 mm2
At = 440 mm2

Tensão de compressão

T = - 8000 N / 440 mm2
T = -1,82 MPa

1- 42) A lâmpada de 250-N é sustentada por três hastes de aço ligados por um anel em A. Determine quais haste é submetido a uma maior tensão normal média e calcular seu valor. Tome θ = 30 °. O diâmetro de cada haste é dado na figura.



















45 + 90 = 135°
30 + 90 = 120
180 - 45 - 30 = 105°

D / sen 120° = C / sen 135° = P / sen 105°

250 / sen 105° = C / sen 135°
C = (250 * sen 135°) / sen 105°
C = 183,01 N

D / sen 120° = 250 / sen 105°
D = (250 * sen 120°) / 105°
D = 224,14 N

Ad = π * 3,752
Ad = 44,19 mm2

Ac = π * 32
Ac = 28,27 mm2


Ab = π * 4,52
Ab = 63,61 mm2

Td = 224,14 N / 44,19 mm2
Td = 5,07 MPa

Tc = 183,01 N / 28,27 mm2
Tc = 6,47 MPa

Tb = 250 N / 63,61 mm2
Tb = 3,93 MPa

Portanto a haste C é submetido a maior Tensão

1-46) Os dois membros de aço estão unidas usando um lenço de solda 60 °. Determinar a tensão de cisalhamento média normal e média resistiu no plano da solda.









∑Fx = 0
N - 8 * sen 60° = 0
N = 6,93 KN

∑Fy = 0
V - 8 * cos 60° = 0
V = 4 KN









ÁREA
A = (25 * 30) / sen 60°
A= 866,03 mm2

T = 6930 / 0,000866 mm2
T = 8 MPa

T = V / A
T = 4000 N / 0,0000866 mm2
T = 4,62 MPa

1-57) O ferro  AB e BC têm diâmetros de 4 mm e 6 mm, respetivamente. Se a carga vertical de 8 KN é aplicado ao anel em B, determinar o ângulo da haste de tetra BC de modo que a tensão normal média em cada haste é equivalente. Qual é o Tensão ?

















Cos θ = (4/6)2
Cos θ = 63,6°

θ1 = 63,6 + 90 = 153,6°
θ2 = 180 - 63,6° = 116,4°

8000 N / sen 116,4° = BC / sen 90°
BC = 8000 N / sen 116,4°
BC = 8931,44 N

A= π * 32
A = 28,2743 mm2

T = 8931,44 N / 28,2743 mm2
T = 316 MPa

RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS 'Módulo 8"

































24/07/2015

RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS "Módulo 7"

























FÍSICA 1 P4

1) Três carrinhos de massa m1 = 4Kg, m2 = 10Kg  e m3 = 3Kg movendo -se sobre um trilho horizontal sem atrito com velocidade escalar de V1 = 5 m/s para a direita, V2 = 3 m/s para a direita e V3 = 4 m/s para a esquerda, como mostra a figura. Acopladores de velcro fazem os carrinhos se unirem após a colisão.

a) Encontre a velocidade final do conjunto de três carrinhos.
b) Qual é a variação de energia cinética do sistema ?

RESOLUÇÃO

a)
m1 * v1 + m2 * v2 + m3 * v3 = (m1 + m2 + m3) vf
4 * 5 + 10 * 3 + 3 * (-4) = (4 + 10 + 3 ) vf
vf = 2,23 m/s

b)




















2) Um homem afirma que pode segurar uma criança de 12 Kg em uma colisão frontal, desde que esteja usando o cinto de segurança. Considere esse homem em uma colisão na qual ele está em um de de dois carros idênticos que andam um em direção ao outro a 30 m/s em relação ao solo. O carro no qual ele está é elevado ao repouso em 0,05s.

a) encontre o módulo da força média necessária para para segurar a criança
b) com base no resultado da parte (a) a afirmação do homem é válida ?

RESOLUÇÃO

a)
I = ΔP
I = Pf - Pi
F * Δt = m( vf - vi )
F = - (m * vi) / Δt
F = - (12 * 30) / 0,05
F = -7200 N

b)
A afirmação é falsa, a aceleração é de 600 m/s2 superando a suportada pelo corpo em uma colisão ou imaginando um corpo caindo a uma aceleração de 9,8 m/s2 , o homem deveria suportar uma massa de 734,7 Kg.

3) Um jogador de futebol dá um chute em uma bola de futebol de massa igual a 0,415 Kg que está em repouso. O pé do jogador está em contato com a bola durante o intervalo de tempo 0\leq t \leq 0,003s, e a força do chute é dada pela expressão F(t) = [6 X 106) t - (3 X 109) t2 ] N. Determine a intensidade das seguintes grandezas:

a) O impulso sobre a bola devido ao chute
b) A força média que o pé do jogador exerce sobre a bola durante o período de contato
c) A velocidade da bola imediatamente depois que ela perde contato com o pé do jogador

RESOLUÇÃO
a)















b)
I = Fa * Δt
9 = Fa * 0,003
Fa = 3 KN

c)
I = ΔP
I = m * v
9 = 0,45 * V
V = 20 m/s

4) Um avião modelo com massa 0,75 Kg é preso ao chão por um fio de modo que voe em um circulo horizontal de raio 30 m. O motor do avião proporciona uma força resultante de 0,8 N perpendicular ao fio de amarração

a) Encontre o torque produzido pela força resultante em relação ao centro do círculo (I = m2)
b) Encontre a aceleração translacional do avião tangente á sua trajetória do vôo.

RESOLUÇÃO
a)











F = m * a
F = m * r * α
α = F / (m * r)

b)
F = m * a
0,8 = 0,75 * a
a = 1,07 m/s2

5) A combinação de uma força aplicada e da força de atrito produz um torque total constante de 36 N.m no sentido horário sobre uma roda girando em relação a um eixo fixo. A força aplicada atua por 6s. Durante esse tempo, a velocidade angular da roda aumenta de 0 para 12 rad/s. A força aplicada é removida, e a roda chega ao repouso em 60s, encontre:

a) O momento de inércia da roda e a energia cinética rotacional após 6s
b) O torque produzido pelo atrito

RESOLUÇÃO

a)
α = ΔW / ΔT
α = 12 / 6
α = 2 rad/s

t = I * α 
36 = I * 2
I = 18 Kg/m2

b)
W = W0  + α * t
0 = 12 + α * 60
a = -0,2 rad/s2

t = I * α
t = 18 * (-0,2)
t = -3,6 N.m


6) Astronautas estão jogando beisebol na Estação Especial Internacional. Um astronauta com massa de 60 Kg inicialmente em repouso, se prepara para rebater com um taco uma bola de beisebol que está se movendo inicialmente com uma velocidade de 35 m/s área a esquerda. Após ser rebatida, ela retorna com velocidade de 45 m/s. A massa da bola é de 0,3 Kg.

a) Qual o impulso da força exercida pelo taco sobre a bola de beisebol ?

RESOLUÇÃO

I = ΔP
I = (0,3 . 45) - ( - 0,3 . 35)
I = 24 N.s

b) Qual é a velocidade de recuo do astronauta ?

RESOLUÇÃO

I = ΔP
- 24 N.s = 60 . Vf
Vf = - 0,4 m/s