Exercícios Resolvidos de Equilíbrio em duas Dimensões

J.L. Meriam & L.G. Kraige, Mecânica para engenharia, Estática, 6° ed. RJ: LTC, 2009, 99, 3/22

O centro de massa G do carro de motor traseiro e com 1400   k g está localizado como mostrado na figura. Determine a força normal sob cada pneu quando o carro está em equilíbrio. Descreva qualquer hipótese feita.

Passo 1

O sistema acima pode ser desenhado assim:

Onde, P é a força peso, N f é a força normal na roda da frente e N t é a força normal na roda de trás.

Mas por que colocamos 2 N f e   2 N t ? Porque o carro tem quatro rodas e cada roda tem a sua força normal. Então, admitimos que o carro é simétrico e que a outra metade dele vai ter a mesma configuração de forças.

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

O carro possui 1400   k g , então o módulo da força peso será:

P = 1400 9,81               P = 13734   N

Agora vamos fazer o equilíbrio dessas forças:

F y = 0             2 N f + 2 N t - 13734 = 0

2 N f + 2 N t = 13734

Precisamos de outra equação para resolver o problema. Vamos fazer o somatório de momentos com relação ao ponto A indicado na figura abaixo:

O equilíbrio de momentos em relação ao ponto F nos dá:

M A = 0

- 13734 1,386 + 2 N t 1,386 + 0,964 = 0

N t = 4050   N

Voltando para a equação do equilíbrio das forças, podemos substituir o valor de N t que achamos:

2 N f + 2 4050 - 1400 9,8 = 0

N f = 2820   N

Resposta

N t = 4050   N

N f = 2820   N

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