equilibrio 1 momento de uma forca

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aula

Janeiro de 2011

EQUILÍBRIO I: MOMENTO DE UMA FORÇA: A BARRA EM EQUILÍBRIO
Objetivo: Verificar as condições de equilíbrio de um corpo sobre o qual atuam diversas forças.
14.1 Introdução
A análise do equilíbrio estático é muito importante na prática de engenharia. O engenheiro, ao projetar qualquer estrutura, deve isolar e identificar todas as forças e torques externos que podem atuar sobre ela e, por meio de um bom projeto e de uma escolha inteligente de materiais, garantir que a estrutura permanecerá estável sob a ação dessas forças e torques. Tal análise é necessária para garantir, por exemplo, que pontes não entrarão em colapso sob suas cargas de tráfego e de vento, ou, para citar um outro exemplo, que o trem de aterrissagem de aeronaves resistirão ao choque de aterrissagens bruscas.
Os movimentos de translação e rotação de um corpo são governados pela segunda lei de Newton, expressa em termos do momento linear P e do momento angular L :

N

Fres

Fi i 1

N

dP
,
dt

res

i i 1

dL
.
dt

(14–1)

em que Fres é a força resultante e res é o torque resultante. Se o corpo estiver em equilíbrio de rotação
( L for constante) e translação ( P for constante) - veja a Figura 12.1, podemos enunciar duas exigências para o equilíbrio:

Equilíbrio de Translação: A soma vetorial de todas as forças externas que agem sobre o corpo deve ser nula,
N

Fi

0.

i 1

Equilíbrio de Rotação: A soma vetorial de todos os torques externos que agem sobre o corpo, medidos em relação a qualquer ponto possível, deve ser nula,
N

N

i i 1

ri Fi i 1

0.

Caderno de Laboratório de Física

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Figura 14.1 Representação do Equipamento utilizado.

14.2 Materiais Utilizados
a) Barra Metálica (ou Plástica) – travessão;
b) Massas aferidas;
c) Régua graduada (ou trena);
d) Balança;
14.3 Procedimentos Experimentais
14.3.1 – Equilíbrio
a) Monte o equipamento com os materiais fornecidos (veja a Fig.14.1);
b)