A análise da treliça usando o método dos nós normalmente é simplificada se pudermos primeiro identificar os membros que não suportam carregamento algum. Esses membros de força zero são usados para aumentar a estabilidade da treliça durante a construção e para fornecer um apoio adicional se o carregamento for alterado. Segundo essa temática, analise o comportamento da treliça mostrada pela figura abaixo, supondo que F1 e F2 são forças maiores que 0 e mantêm o sentido indicado. Qual das barras terá força igual a zero?

Alternativa d - BC

Análise da Questão

Para identificar barras de força zero (membros nulos) em uma treliça, utilizamos regras de equilíbrio estático nos nós, evitando cálculos complexos desnecessários.

Conceito de Barra de Força Zero

Uma barra de força zero ocorre quando as condições geométricas e de carregamento impedem que ela transmita qualquer esforço axial para equilibrar o nó onde está conectada.

Passo a Passo da Identificação

1. Análise do Nó B:

• Observe o nó localizado na base central, chamado B.
• Neste nó convergem três elementos: a barra horizontal esquerda (AB), a barra horizontal direita (BD) e a barra vertical (BC).
• Colinearidade: As barras AB e BD formam uma linha reta (são colineares).
• Ausência de Carga Externa: Não há nenhuma força externa (F_1, F_2) ou reação de apoio aplicada diretamente no nó B. O enunciado afirma que F_1 e F_2 atuam apenas no nó C.

1. Aplicação do Equilíbrio (\sum F_y = 0):

• Para manter o nó B em equilíbrio na direção vertical, a soma das forças deve ser zero.
• Como as barras AB e BD são horizontais, elas não possuem componente vertical.
• Como não há força externa vertical atuando no nó, a única força capaz de resistir nessa direção seria a da barra BC.
• Consequentemente, a força na barra BC deve ser nula para que a equação \sum F_y = 0 seja satisfeita.

Resumo das Regras Utilizadas

Como no nosso caso temos 3 barras no nó B, sendo AB e BD colineares e BC perpendicular, e não há carga externa no nó, a barra BC é a de força zero.

Conclusão: A barra que terá força igual a zero é a barra BC.