Física
ESTÁTICA E HIDROSTÁTICA
Estática é a parte da mecânica que se ocupa dos sistemas em repouso, também chamado equilíbrio estático. Quando o objeto analisado é um fluido (líquido ou gás), em especial a água, o estudo é conhecido como hidrostática. Neste tópico, incluem-se conceitos como o de momento de uma força, pressão e empuxo. As aplicações são variadas, indo desde estruturas que suportam a carga em edifícios e pontes a projetos de embarcações para movimento na superfície (cargueiros) e sob a água (submarinos).
I. Equilíbrio do ponto material
Quando as dimensões de um corpo não afetam seu movimento, em relação a certo referencial, ele é chamado ponto material.
, em que 0 representa o vetor nulo.
Se a luminária está em repouso, a resultante dessas três forças deve ser nula.
Condição de equilíbrio para a luminária:
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II. Equilíbrio do corpo extenso
Corpo extenso: é possível executar rotações ao redor de seu centro de massa.
Momento de uma força
Para avaliar se ocorrerá a rotação, usamos a grandeza momento de
uma força F em relação ao ponto O (MF,O
):
Grandeza d (braço do momento):
• Se a rotação provocada por F ocorre no sentido horário, M > 0.
• Se a rotação provocada por F ocorre no sentido anti-horário, M < 0.
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II. Equilíbrio do corpo extenso
Momento de uma força
Na figura, a barra tende a rodar em torno do ponto O em sentido anti-horário; logo, usamos a convenção e MF,O
= -F . d.
Condições de equilíbrio do corpo extenso
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III. Pressão em líquidos
Os líquidos em equilíbrio estático exercem pressão no fundo do recipiente que os contém, a qual depende apenas da altura da coluna líquida h.
Pressão sobre um ponto no fundo do recipiente: p = d . g . h, em que p é a pressão hidrostática, d é a densidade do líquido, g é a aceleração da gravidade local e h é a altura da coluna líquida.
Princípio de Stevin e vasos comunicantes
A variação de