Exercício resolvido: Um grifo foi utilizado para rosquear um tubo de d = 20mm a uma luva

Um grifo foi utilizado para rosquear um tubo de d = 20mm a uma luva como mostra a figura. Determinar a intensidade da força F exercida pelo grifo no tubo, quando a força de aperto aplicada for 40N.

Resolução do exercício:

Lembrar sempre de observar a figura, pois dessa forma fica mais fácil de visualizar o problema!

Dados:

dA = 180mm

FA = 40N   

dB = 30mm 

FB = ?         

Notas:

1. Para determinar o valor da força aplicada no tubo o sistema de forças [FA][FB] deverá estar em equilíbrio!

2. Para o ponto de referência [A] estar em equilíbrio a soma dos momentos tem que ser igual a zero! 

3. Momento de uma Força Aplicada é o mesmo que Torque. Sendo assim, todas as unidades de medida no exercício deverão ser apresentadas com a unidade padrão do Torque que é Newton (N)!

Logo: 

∑MA= 0

FA * dA = FB * dB

40 * 180 = F * 30 

F = (40 * 180) / 30

F = 240N        

Exercício Resolvido: Determinar a intensidade da força F, para que atue no parafuso o torque de 40 Nm

Resolução do exercício:

Lembrar sempre de observar a figura, pois dessa forma fica mais fácil de visualizar o problema!

Dados:

MA = 40Nm

d = (CA/cos23º) 

F = ?             

  

Notas:

1. Observando a figura, veremos um triângulo retângulo com um dos lados (cateto adjacente) no valor de 20 cm. O valor de [a] vai representar a hipotenusa. Entretanto, não temos o valor do cateto oposto ao ângulo de 23º!

2. A distância [a] é a resultante de uma fórmula da trigonometria para encontrar a hipotenusa quando não temos o valor de um dos catetos (cosseno do ângulo = cateto adjacente/hipotenusa)! 

3. Torque é igual a Momento de uma Força Aplicada. Sendo assim, todas as unidades de medida no exercício deverão ser convertidas para a unidade padrão do Torque que é Newton por metro (Nm)!

Logo:

d = (CA/cos23º) 

d = 20/cos23º = 21,72cm

Transformando para metros = 0,217m

MA = F * d

Substituindo:

40 = F * 0,217

40 = 0,217 F (segue regra de três)

Sendo assim:

F = 40/0,217

Resposta:

F = 184,3 N