AULA5-Final.pdf - CADTEC

NOTAS DE AULA – INTRODUÇÃO À ENGENHARIA BIOMÉDICA 42
EXEMPLO 3.6
a Um pedal necessita de uma força de 50 N para ser ativado. O sistema está sendo operado por
uma pessoa de H=1,64 m e W= 600 N. Use o esquema 3.10.b para identificar o peso do pé,
W f , o ângulo do tornozelo θ, e a força exercida pelo músculo flexor plantar, F M . Se o ponto
mais baixo do calcanhar está a 0,1 cm acima do solo quando o pé empurra o pedal, ache a
altura máxima acima do chão que o pedal pode ser colocado para que a força nele exercida
seja de 50N.
b Com o angulo θ, a força F FP encontradas no item anterior, ache F M e R x e R y .
SOLUÇÃO 3.6(a)
Dados: H= 1,64m; W=600 N; h=0,10 cm e F FP = 50 N.
Ache: F FP .
Usando os dados que relacionam força e ângulo na Figura 3.11, ache θ do calcanhar.
50 = (150) ⋅ sin [2.5(θ – 64)]
2.5 θ – 160 = sin -1 (.333) = 19.5
179
θ = = 71.8º
2.
5
Usando os valores determinados e o θ, defina o DCL de Figura 3.10.b para resolver para a altura
do pé pedal (H FP ).
AC = .197 m
CD = .049 m
H FP = AE + .001
α = 90º – 71.8º = 18.2º
AD = .197 + .049 = .246 m
AE = AD ⋅ sin(α)
AE = (.246)(.312) = .077 m
H FP = .077 + .001 = .078 m
A altura do pé pedal sobre nível de chão deve ser menor que 3 polegadas!