Mecanica

Mecânica Aplicada – Prof. Lyvio
EQUILIBRIO DE UM PONTO MATERIAL
Um ponto material encontra-se em equilíbrio desde que esteja em repouso, se originalmente se achava em repouso, ou tenha velocidade constante, se originalmente estava em movimento. O termo Equilíbrio Estático (ou somente Equilíbrio) é utilizado para descrever um objeto que esteja em repouso.
Para manter o estado de equilíbrio, o ponto deve satisfazer a 1ª Lei de Newton (lei da inércia), a qual diz que a força resultante que atua sobre um ponto material deve ser nula.
Matematicamente, equivale dizer que

F

0 . Essa é uma condição não somente

necessária mais também suficiente. Uma vez que a 2ª Lei de Newton prevê que condição de equilíbrio verificada acima, tem-se que ma velocidade constante ou está em repouso).

0 e consequentemente a

F

ma , e pela

0 (move-se com

Diagrama de corpo livre: Esboço que mostra o ponto material “livre” de seu entorno e com todas as forças que atual sobre ele.

Conexões encontradas frequentemente nos problemas de equilíbrio do ponto material:
a) Molas: O comprimento da mola variará em proporção direta com a força que atua sobre ela. Uma característica que define a “elasticidade” de uma mola é a constante da mola ou rigidez k. A intensidade da força exercida na mola elástica linear que tem rigidez k e está deformada (alongada ou comprimida) de uma distancia s, medida a partir de sua posição sem carga é: F ks
Nesse caso, a distância s é definida pela diferença entre o comprimento deformado da mola l e seu comprimento sem deformação l0 , isto é, s l l0 . Se s for positivo, F “puxa” a mola; se negativo, F a
“empurra”.

b) Cabos e polias: Todos os cabos e polias têm peso desprezível e são indeformáveis. Além disso, o cabo suporta apenas uma tensão ou força de tração, que atua sempre na direção do cabo.

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Exemplo:
Diagrama de corpo livre.
A esfera da figura ao lado