Equilíbrio de Forças: Um bloco de 3 kN de peso é sustentado por dois cabos como mostra a figura. Os valores aproximados das tensão no cabo TCA e no cabo TCB valem respectivamente:
Um bloco de 3 kN de peso é sustentado por dois cabos como mostra a figura. Os valores aproximados das tensão no cabo TCA e no cabo TCB valem respectivamente:
A) 1,41 kN e 1,35 kN
B) Nenhuma das alternativas
C) 2,20 kN e 2,43 kN
D) 2,24 kN e 1,85 kN
E) 2,50 kN e 3,20 kN
No nó em atuam três forças: as trações nos cabos (à esquerda) e (à direita), e o peso do bloco (3 kN) para baixo.
Pela figura, os cabos fazem ângulos com a horizontal de:
- à esquerda:
- à direita:
Equilíbrio em (componentes horizontais se anulam): [ T_{CA}\cos\alpha = T_{CB}\cos\beta \Rightarrow T_{CA} = T_{CB},\frac{\cos\beta}{\cos\alpha} ]
Equilíbrio em (componentes verticais sustentam o peso): [ T_{CA}\sin\alpha + T_{CB}\sin\beta = 3 ]
Substituindo da 1ª na 2ª: [ T_{CB}\left(\frac{\cos\beta}{\cos\alpha}\sin\alpha + \sin\beta\right)=3 ] Usando valores aproximados:
- ,
- ,
Então: [ \frac{\cos\beta}{\cos\alpha}\sin\alpha \approx \frac{0{,}800}{0{,}724}\cdot 0{,}690 \approx 0{,}762 ] [ T_{CB}(0{,}762+0{,}600)=3 \Rightarrow T_{CB}\cdot 1{,}362=3 \Rightarrow T_{CB}\approx 2{,}20,\text{kN} ] E [ T_{CA}=T_{CB}\frac{\cos\beta}{\cos\alpha}\approx 2{,}20\cdot\frac{0{,}800}{0{,}724}\approx 2{,}43,\text{kN} ]
Logo, as trações são aproximadamente kN (cabo ) e kN (cabo ). A alternativa apresenta os valores na ordem pedida como aproximadamente kN e kN.
Alternativa correta: (C).