Um trem consiste em uma locomotiva de 400.000 libras e uma cem vagões de 200.000 libras. Se a locomotiva exerce uma força de atrito de 40.000 lb nos trilhos em partindo o trem do repouso, calcule as forças em acopladores 1 e 100. Não assuma folga nos acopladores e despreze o atrito associado aos vagões.

Passo 1

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Simboráaa

Dados fornecidos

Peso da locomotiva, m i g = 400,00   l b

Peso do carro funil, m h g = 200,000   l b

Número total de vagões, 100

Força de atrito exercida ela locomotiva nos trilhos, F = 40,000   l b

Seja a aceleração do sistema. α .

Passo 2

Pela equação de equilíbrio dinâmico

∑ F = m α

F = m i + m h α

α = 40000 400000 32.2 + 100 × 200000 32.2

α = 0.06314   f t / s 2

Força no 100 ° acoplador, T 100 = m h × α

= 200000 32.2 × 0.06314  

T 100 = 392.17   l b

Passo 3

Força no 1 ° acoplador, T 1 = 100 × m h × α

= 100 × 200000 32.2 × 0.06314  

T 1 = 39217   l b

Resposta

T 100 = 392.17   l b

T 1 = 39217   l b