Enunciado

O freio manual consiste em uma alavanca conectada por um pino e um bloco de atrito em B . O coeficiente de atrito estático entre a roda e a alavanca é μ s = 0,3 , e um torque de 5   N ⋅ m é aplicado à roda. Determine se o freio pode manter a roda estacionária quando a força aplicada à alavanca é (a) P   =   30   N , (b) P   =   70   N .

Passo 1

Oi tudo bem? Vamos resolver este exercício.

O exercício nos pede para verificar se aplicando uma força P = 30   N e outra P = 70   N , o freio consegue manter a roda estacionária.

Devemos então analisar a condição de estaticidade da roda e aplicar para estes dois resultados.

Para a roda, temos o seguinte diagrama:

Aplicando o momento em O , temos que:

∑ M O = 0

F 0,15 - 5 = 0

F = 33,33   N

Sabendo que N = F / μ s , temos que:

N = 33,33 0,3

N = 111,1   N

Passo 2

Agora vamos analisar o braço:

Aplicando o somatório de momentos com relação ao ponto A , temos que:

∑ M A = 0

P 0,6 - N 0,2 - F 0,05 = 0

P = 111,1 0,2 + 33,33 ( 0,05 ) 0,6

P = 39,81   N

Ou seja, quando P = 39,81   N , a roda irá parar. Portanto, a carga de 30   N sugerida na letra a não é o bastante para que o freio segure a roda.

Já a carga sugerida na letra b de 70   N fará com que o freio segure a roda.

Resposta

a )   O   f r e i o   n ã o   i r á   p a r a r   a   r o d a   c o m   u m a   c a r g a   P = 30   N .

b )   O   f r e i o   i r á   p a r a r   a   r o d a   c o m   u m a   c a r g a   P = 70   N .

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