Equilibrio de corpos rígidos

Física 3

1. Equilíbrio do Corpo Rígido
1.1 Generalidades
Um corpo rígido está em equilíbrio sob a acção das forças (aplicadas e reactivas) quando este sistema de forças é equivalente a zero, ou seja (vectorialmente):

Devem ser considerados os efeitos das forças aplicadas no corpo, assim como as reacções de apoio (que funcionam, na generalidade dos casos como incógnitas).

1.2 Sistemas de Apoio

O efeito dos apoios exteriores pode ser considerado segundo duas perspectivas diferentes e complementares:
• Restrição ao movimento do corpo – bloqueando um ou mais dos movimentos independentes (de translação e de rotação) que o corpo pode apresentar;
• Incógnitas estáticas (forças e momentos) que podem ser parcial ou totalmente determinadas através da solução das equações de equilíbrio.

1.3 Diagrama de Corpo Livre

A solução das equações de equilíbrio deve ser formulada considerando diagramas de corpo livre nos quais se representam as forças aplicadas (peso – no centro de gravidade, e outras), assim como as forças de reacção.
No seu formato habitual, conhecem-se as forças aplicadas (cargas concentradas e/ou distribuídas) e determinam-se as incógnitas que consistem nas forças (e momentos) que traduzem as ligações entre as várias partes do corpo, assim como entre o corpo e o exterior.
As equações resultantes de se considerar que o sistema de forças total (forças aplicadas+incógnitas/reacções) é equivalente a zero permitem assim o cálculo das forças de ligação (interiores e exteriores).

2. Estatia e Equilíbrio

2.1 Generalidades
A classificação duma estrutura em termos de estatia resulta dum balanço entre o número de equações de equilíbrio disponíveis e o número de incógnitas estáticas que surgem na sequência das suas ligações (exteriores e interiores). Assim, define-se o grau de hiperestatia α duma estrutura através de: α = número de incógnitas estáticas – número de equações de equilíbrio disponíveis
Quando