Problemas Resolvidos de Física
Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES
RESNICK, HALLIDAY, KRANE, FÍSICA, 4.ED., LTC, RIO DE JANEIRO, 1996.
FÍSICA 1
CAPÍTULO 14 – EQUILÍBRIO DE CORPOS RÍGIDOS
18. Duas esferas lisas, idênticas e uniformes, cada uma com peso W, estão em repouso no fundo de
um recipiente retangular fixo, como mostra a Fig. 26. A linha que une os centros das esferas faz
um ângulo θ com a horizontal. Encontre as forças exercidas sobre as esferas (a) pelo fundo do
recipiente, (b) pelas paredes laterais do recipiente, e (c) por uma sobre a outra.
(Pág. 288)
Solução.
Esquema das forças normais:
A
N1
N2
B
N3
Esquema de forças sobre a esfera A:
y
FBA
θ
A
x
N1
W
Em primeiro lugar vamos analisar as forças que agem sobre a esfera A. Forças em y:
∑F
y
=0
FBA sen θ − W =
0
FBA =
W
sen θ
(1)
Forças em x:
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Resnick, Halliday, Krane - Física 1 - 4a Ed. - LTC - 1996.
Cap. 14 – Equilíbrio de Corpos Rígidos
1
Problemas Resolvidos de Física
∑F
x
Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES
=0
FBA cos θ − N1 =
0
(2)
Substituindo-se (1) em (2) e resolvendo-se para N1:
W
N1 =
tan θ
Agora vamos analisar as forças que agem sobre a esfera B.
y
N3
B
N2
θ
x
FAB
W
Forças em x:
∑F
x
=0
N 2 − FAB cos θ =
0
(3)
Substituindo-se (1) em (3) e resolvendo-se para N2 (FAB = FBA):
W
N2 =
tan θ
Forças em y:
∑F
y
=0
N 3 − FAB sen θ − W =
0
(4)
Substituindo-se (1) em (4) e resolvendo-se para N3 (FAB = FBA):
N 3 = 2W
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Resnick, Halliday, Krane - Física 1 - 4a Ed. - LTC - 1996.
Cap. 14 – Equilíbrio de Corpos Rígidos
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