Física - equilíbrio de corpos extensos

São Paulo, 01 de Dezembro de 2010

Laboratório II

Equilíbrio de Corpos Extensos
Curso: Engenharia Civil - 1º Semestre / Noturno Disciplina: Física Geral e Experimental I Prof. Sérgio

Introdução
“Deem-me um ponto de apoio e uma alavanca e moverei a Terra.” Arquimedes Ao desenvolver uma solução para lançar na água uma luxuosa nau de quatro mil toneladas construída pelos armadores do rei Hierão, Arquimedes inventou a alavanca e desenvolveu o conceito de centro de gravidade. Provavelmente recorrendo a um sistema de roldanas e a partir de sua descoberta sobre como, a partir de um ponto de apoio bem calculado, é possível com uma pequena pressão erguer um peso bem maior, Arquimedes conseguiu colocar a nau na água. Em sua obra “Sobre o equilíbrio dos planos”, ele mostrou como determinar o centro de gravidade de figuras bidimensionais e lançou alguns dos fundamentos da física teórica.

ILUSTRAÇÃO: Arquimedes e a alavanca

No dia-a-dia, temos inúmeros exemplos nos quais noção de Momento (torque) de uma força está envolvida: além das alavancas, ferramentas, máquinas, automóveis. Quando tentamos girar a porca com uma chave, utilizando uma força de mesmo valor, será mais fácil conseguirmos se a força estiver aplicada no ponto A (mais distante do polo) do que se estiver aplicada no ponto B (mais próximo do polo). A porca vai girar em torno de seu centro. Quanto maior for a distância desse ponto ao ponto onde a força é aplicada, maior vai ser a facilidade de girarmos a porca com a chave. Mas e se o objetivo for o equilíbrio? M = F . d . sen/cosӨ Em um dado referencial, para que um corpo esteja em equilíbrio, duas condições se fazem necessárias. De acordo com a primeira lei de Newton (Lei da Inércia), para uma partícula estar em repouso é necessário que a resultante de todas as forças aplicadas sobre ela seja nula. Além disso, a soma algébrica dos momentos (torque) das forças do sistema, em relação a qualquer ponto, também deve ser nula. Condições de equilíbrio: A