UEMA(2015)

Um carro deverá ser projetado a pedido de um cliente com necessidades especiais que consegue exercer uma força de 200 N com os dois braços.A chave de roda deverá ser do tipo “L”, por motivo de segurança. Cada parafuso das rodas deverá ter um aperto de 120 N.m.
 
a) Considerando a chave colocada na posição horizontal na retirada do pneu, esboce o diagrama de forças aplicadas à chave, desprezando sua massa.

b) Considerando o campo gravitacional e a massa da chave, esboce o diagrama de forças aplicadas à chave. 

c) Considerando o campo gravitacional e a massa, “m”, do braço de alavanca, “b”, desenvolva uma expressão para calcular “b”. 

d) Desprezando a massa da chave, qual deverá ser o braço de alavanca, de tal modo que se tenha um menor esforço?

Os desenho são por sua conta

c) F.b + P.(b/2) = 120 ---> 200.b + m.g/2 = 120 ---> *2 --> 400.b + m.g.b = 240 --->

b = 240/(m.g + 400)

d) F.b = 120 --> 200.b = 120 ---> b = 0,6 m ---> b = 60 cm