Equilíbrio de corpos extensos
Giovanni Ávila
Corpo extenso
• Corpo extenso: qualquer objeto que pode
girar em torno de seu eixo. (portas,
volantes, régua, etc)
Momento de uma força (torque)
• Unidade SI: N.m
• Pode-se usar também: N.cm ou Kgf.m
• Lembrando: 1kgf = 9,8 N
Exemplo
• Suponha F1=100N, F2=20N e F3=50N. Em
que sentido vai girar a barra?
O somatório dos momentos de
uma força
Condições de equilíbrio de um
corpo extenso
• Para condições em que o corpo pode girar, as
condições de equilíbrio são:

– equilíbrio de translação:
F  0
– equilíbrio de rotação:
M  0
• Para um ponto material tínhamos apenas:

F  0
Exemplo da apostila
Teorema das Três Forças
• Quando um corpo extenso está em
equilíbrio estático sujeito a três forças não
paralelas, as linhas de ação dessas forças
devem passar por um ponto comum.
• As direções de P e N são
facilmente identificadas,
enquanto F é determinada
pelo teorema.
Centro de gravidade
• Ponto onde podemos considerar aplicado
o peso total do corpo ou sistema.
Centro de gravidade
Centro de gravidade
Centro de massa
• Momento exercido pelo peso: P=Mg
• Equação para calcular o centro de gravidade.
• Centro de gravidade e massa coincidem apenas quando
o corpo está imerso em um campo gravitacional
uniforme.
Centro de massa e gravitacional
• Centro de gravidade está relacionado ao
momento exercido pela força peso e
centro de massa está relacionado com a
força resultante.
• No nosso caso estamos mais
interessados no centro de gravidade.
Estabilidade do equilíbrio estático
• Estável: corpo retorna a posição inicial.(a)
• Instável: corpo não retorna a posição inicial.(b)
• Indiferente: corpo é deslocado de sua posição inicial e,
mesmo após ser liberado, não se move.(bola sobre uma
superfície horizontal)
Alavancas
• Barra rígida que pode girar em torno de
um ponto de apoio.
Tipos de alavancas
• Alavanca interfixa: ponto de apoio entre a
potência e a resistência.
Tipos de alavancas
• Alavanca interpotente: força potente entre o
apoio e a resistência.
Tipos de alavancas
• Alavanca inter-resistente: resistência entre o
ponto de apoio e a força potente.
Tipos de alavancas
• O antebraço é uma alavanca interpotente em
que o fulcro está na articulação com o úmero
(osso do cotovelo) e a força potente é exercida
pelo bíceps.
Exercícios:
•
Competência de área 5: Entender métodos e procedimentos próprios das
ciências naturais e aplicá-los em diferentes contextos.
H17: Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de
linguagem e representação usadas nas ciências físicas, químicas ou
biológicas, como texto discursivo,gráficos, tabelas, relações matemáticas
ou linguagem.
Exercícios
Competência de área 6 – Apropriar-se de conhecimentos da física para,
em situações problema, interpretar, avaliar ou planejar intervenções
científico-tecnológicas.
H20 – Caracterizar causas ou efeitos dos movimentos de partículas,
substâncias, objetos ou corpos celestes.