Uma força de 200 N , atuando em um plano vertical paralelo ao plano , é aplicada sobre a alavanca horizontal de 200 mm de comprimento de uma chave soquete. Substitua a força por um sistema força-binário equivalente na origem do sistema de coordenadas.
Passo 1
O enunciado dá uma alavanca horizontal de comprimento mm ao longo do eixo e uma força de N aplicada na extremidade, em um plano vertical paralelo a . Queremos substituir essa força por um sistema força-binário equivalente no ponto : mantemos a mesma força aplicada em e acrescentamos um momento (torque) que represente seu efeito de alavanca.
Passo 2
Escolhemos o ponto de aplicação da força em coordenadas cartesianas como
pois mm m. Supondo que a força age verticalmente para baixo (sentido ), representamos
Passo 3
O momento no ponto devido a é dado por
Calculando o produto vetorial:
Passo 4
O sistema força-binário equivalente em O consiste na força trasladada para O, F, mais o momento MO gerado pela alavanca.