O eixo é apoiado por um mancal de rolamento em A e um mancal axial em B. Determine a força normal, a força de cisalhamento e o momento em uma seção que passa
pelo ponto C, que está próximo ao lado direito do mancal em A.

Passo 1

O eixo, apoiado em A (mancal de rolamento) e em B (mancal axial), recebe:
– carga concentrada de 2500,lb no extremidade esquerda, a 6,ft de A;
– carga distribuída de 75,lb/ft ao longo de 12,ft imediatamente à direita de C;
– carga concentrada de 3000,lb a 2,ft à esquerda de B.
Queremos a força normal N, a força cortante V e o momento fletor M na seção em C (logo à direita do mancal em A).

Passo 2

Calcular as reações verticais em A e B.
Somatório de forças verticais ( + para cima):
R_A + R_B - 2500 - (75\cdot12) - 3000 = 0 \quad\Longrightarrow\quad R_A + R_B = 6400\text{ lb}
Somatório de momentos sobre A ( + para senso anti-horário):
-2500\cdot6 \;-\;(75\cdot12)\cdot6\;-\;3000\cdot12 \;+\;R_B\cdot14 = 0
-15000 - 5400 - 36000 + 14\,R_B = 0 \quad\Longrightarrow\quad R_B = \frac{56400}{14} \approx 4028{,}6\text{ lb}
R_A = 6400 - R_B \approx 6400 - 4028{,}6 = 2371{,}4\text{ lb}

Passo 3

Força normal em C. Não há carregamento axial, logo
N_C = 0.

Passo 4

Força cortante em C. Corte imediatamente à direita de C e equilíbrio da parte esquerda:
+R_A \;\\ -\;2500 \;\\ -\;V_C = 0 \quad\Longrightarrow\quad V_C = R_A - 2500 = 2371{,}4 - 2500 = -128{,}6\text{ lb}.
O sinal negativo indica que a força cortante interna aponta para baixo na face esquerda da seção, ou seja, 128{,}6,lb para baixo.

Passo 5

Momento fletor em C. Equilíbrio de momentos da parte esquerda em torno de C (positivo para fletir “sagging”):
-2500\cdot6\;+\;M_C = 0 \quad\Longrightarrow\quad M_C = 2500\cdot6 = 15000\text{ lb\cdotft}.

Resposta

N_C = 0 V_C = -128{,}6\text{ lb} (força cortante de 128{,}6,lb para baixo)
M_C = 15000\text{ lb\cdot ft}

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