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A roldana A com seus acessórios possuem uma massa de 1000 kg e um raio de giração de 0,25 m.
Um freio de mão simples é aplicado com uma força P. Se o coeficiente dinâmico de atrito entre
a correia e a roldana for 0,2, qual deve ser a força P para frear de 1750 rpm para 300 rpm em
60 segundos?
Resp.: P = 678 N
Dois cilindros e uma barra estão orientados na vertical. A barra é guiada por rolamentos
não mostrados na figura para movimentar-se na vertical. Os pesos destes três objetos
(dois cilindros e a barra) são:
PA = 1000 N;
PB = 300 N;
PC = 200 N
Qual é a aceleração da barra? Está ocorrendo rolamento sem escorregamento.
Resp.: -3,27 m/s2
16.1 Um cilindro escalonado com raio de giração k = 0,40 m e
massa de 200 kg é mostrado. O cilindro suporta um peso W
com massa de 100 kg através de um cabo inextensível e uma
mola com constante de rigidez de 2 N/mm. Qual é a aceleração
angular do cilindro quando tiver girado de 10o após ter sido
solto a partir do repouso? No início, a mola está em seu
comprimento natural. Quais são as reações de apoio neste
momento?
Resp: α = 4,11 rad/s2, Ay = 2820 N, Ax = 209 N
16.2 Um cilindro está girando com velocidade angular ω de 1750 rpm
quando um sistema de freio é aplicado com força F = (10t + 300) N
com t em segundos. Se o cilindro tem raio de giração de 200 mm e
massa de 500 kg, quanto tempo leva para reduzir a velocidade do cilindro
pela metade? O coeficiente dinâmico de atrito entre a correia e o
cilindro é 0,3.
Resp: t = 11,27 s.
16.4 Uma barra uniforme de peso W e comprimento L é suportada por uma
conexão de pino em A e um cabo em B. Qual é a força no pino A no
exato momento em que o cabo é solto? Qual é a força em A quando a
barra tiver girado de 45o?
Resp: Ax = 0, Ay = W/4
AX = -1,124 W, AY = 1,375 W
Um torque T de 100 Nm é aplicado a uma roda D que tem massa de 50 kg, diâmetro de 600 mm, e raio de giração de 280 mm. A roda D está conectada através de uma barra leve AB ao bloco deslizante C que tem massa de 30 kg. Se o sistema está em repouso no instante mostrado, qual é a aceleração do
bloco deslizante C? Qual é a força axial na barra AB? Deve-se desprezar o atrito em qualquer superfície, como também a inércia da barra AB.
Resp.: FAB = 163,4 N
O cilindro-motor A é submetido a um torque TA de 30 Nm enquanto o cilindro-movido B possui um torque resistivo T B de 10 Nm. A massa do cilindro B é 15 kg, seu raio de giração 100 mm, e seu diâmetro é 400 mm. A massa do cilindro A é 50 kg, seu raio de giração 200 mm, e o diâmetro de 800 mm.
A barra CD que liga os cilindros é leve. Qual é a aceleração angular do cilindro A no instante mostrado se o sistema está estacionário neste instante? O comprimento de CD é 1 metro.
Resp.: ???
Trabalho-Energia
Um cilindro de raio a rola sem escorregamento de uma posição
inicial de repouso indo para baixo em um plano inclinado de
ângulo beta. Após o centro ter deslocado uma distância h na
vertical (figura), qual será a velocidade angular do cilindro?
Uma força constante P é exercida em uma barra delgada
de peso W. Não há atrito no chão nem na parede onde a
barra se apóia.
Se a posição inicial da barra onde ela se encontra
sem movimento ocorre com ângulo beta = 45°,
qual será sua velocidade angular no instante em que
a extremidade A da barra apoiada no chão tiver deslocado
uma distância d = 5 pés?
Figura digital