Equilíbrio de um corpo extenso:
Análise experimental
Equilíbrio de um corpo extenso
Introdução
Ao estudarmos estática, vemos que este é o ramo da Física que se
preocupa em investigar as condições sob as quais um corpo fica em
equilíbrio. Devido às diferentes situações, estudamos separadamente as
condições de equilíbrio para corpos que podem ser tratados como
pontos materiais e para corpos que não podem ser assim considerados,
neste caso chamados de corpos rígidos. Nosso objeto de estudo neste
artigo está relacionado ao equilíbrio do corpo extenso.
Um corpo é considerado rígido quando as posições das partículas que o
constituem não mudam durante o tempo em que ele é estudado. Vamos
considerar que um corpo rígido esteja sujeito à ação de forças sobre um
mesmo plano. Assim, dizemos que esse corpo se encontra em equilíbrio
quando se encontra ao mesmo tempo em equilíbrio de rotação e
translação.
Para garantir o equilíbrio do corpo extenso rígido sujeito a um sistema
de forças, devemos impor algumas condições simultâneas. A primeira
condição é que a resultante dos sistemas de forças deve ser nula, ou
seja, a força resultante que atua no sistema do corpo rígido deve ser
igual a zero. A segunda condição é que a soma algébrica dos momentos
das forças do sistema, em relação a um polo arbitrário, deve ser nula.
Equilíbrio de rotação
O momento (τ) de uma força pode ser encontrado através da equação: τ
= ± Fd
Sendo o momento uma grandeza vetorial, adotamos como positivo quando a
força tende a girar o corpo no sentido anti-horário, e negativo quando a
força tende a girá-lo no sentido horário.
Experimento
Através do experimento, vamos reconhecer o movimento de rotação e
translação de um corpo e diferenciar corpo extenso de partícula. Além
disso, verificar as condições de equilíbrio de um corpo extenso. Notar a
influência do peso da barra quando apoiada por um ponto fora do seu
centro de gravidade.
O experimento foi realizado conforme as seguintes etapas: I. Montagem
do experimento conforme a figura 2. II. Identificação do centro de
1.
2.
3.
1.
1.
2.
