|ESTÁTICA| Como Fazer um Diagrama de Corpo Livre

5-1. Mecânica Estática R.C. Hibbeler. Determine o diagrama de corpo livre da esfera de 10lb que repousa entre os planos inclinados sem atrito mostrados na figura. Explique o significado de cada força que aparece no diagrama.

Esfera apoiada sobre duas paredes

A primeira coisa a ser feita é perguntar; onde está a força?.

A força que está atuando sobre a esfera é a "força peso" e, ela atua no  centro de gravidade da esfera.

A segunda coisa a ser feita é analisar onde a esfera está encostando, para este nosso exemplo isso acontece nos pontos A e B. Nesses pontos atuam forças de reação da parede. Um detalhe importante é que essas forças sempre formam um ângulo de 90° entre a força e a parede conforme mostra a figura abaixo.

Reações da parede sobre a esfera devido a força P

A figura acima mostra a configuração normal do diagrama de corpo livre, onde devido a ação da força P, a parede reage (Ra e Rb) nos dois pontos de encosto.

Porém, para calcularmos o módulo dessas reações será necessário decompor Ra e Rb nos eixos X e Y, uma vez que, as duas reações estão inclinadas. Decompondo-as, ficará conforme figura abaixo.

Decomposição nos eixos X,Y das reações da parede

Para finalizar, precisamos encontrar os ângulos que estão entre as decomposições Rax e Rbx e as forças de reação Ra e Rb.

Entre Ra e Rax podemos dizer facilmente que há 45 graus. Agora, entre Rb e Rbx devemos analisar. Sabemos que entre Rbx e a parede forma um ângulo de 105°, se fizermos esse valor menos 90° que é o ângulo formado entre a parede e RB, teremos que entre Rb e RBx será 15 graus. Portanto a figura abaixo ilustra o diagrama de corpo livre completo.

Em um próximo post calcularemos as forças Ra e Rb.

Decomposição nos eixos e graus entre decomposições e reações

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