Um homem segura um peso de 80 N em sua mão. O antebraço e a mão pesam 16N, e o cotovelo é flexionado em um ângulo reto, conforme mostrado. Calcule primeiro a força necessária no músculo flexor e a força no úmero contra a ulna para suportar a carga desprezando o atrito.

Se o coeficiente de atrito na articulação do cotovelo for 0,015, que mudança na força muscular previamente determinada é necessária (a) para elevar a carga e (b) apenas para sustentá-la. O raio de curvatura da junta é de 20mm.

Passo 1

Faaaala galera, beleza? Vamos lá resolver mais uma questão juntos?!

(a) Σ F x = 0   F x = 0 Σ F y = 0

- F y + F m - 16 - 80 = 0 Σ M A = 0 +

F m × 40 - 16 × 105 - 80 × 370 = 0

F m = 782   N F y = 686   N

Passo 2

(b) na junta com fricção

∑ F x = 0   t a n ⁡ φ = ∓ f ∑ F y = 0 - R c o s ⁡ φ ± f R s i n ⁡ φ + F m - 16 N - 80 N = 0

R c o s ⁡ φ ( 1 + f t a n ⁡ φ ) = F m - 96 = 686 N

R c o s ⁡ φ 1 + f 2 = 686 N

Passo 3

∑ M A = 0 +

± f R ( 20 ) + F m ( 40 ) - 16 × 105 - 80 × 370 = 0

40 F m 1 ± 0.5 f c o s ⁡ φ 1 + f 2 = 31280 ∓ f ( 20 ) ( 24 ) c o s ⁡ φ 1 + f 2

F m = 782 N

φ = t a n - 1 ⁡ ( ∓ 0.015 )

≈ 0.86 ∘

E foi isso, vamos pra próxima 😊

Resposta

F m = 782 N