Exercício sobre um corpo suspenso por dois fios presos no teto
Exercício sobre um corpo suspenso por dois fios presos na lateral
Exercício sobre roldanas móveis
Exercício sobre uma pessoa andando em uma prancha
Exercício sobre uma pessoa subindo uma escada
Equilíbrio do ponto material (ou da partícula)
Um ponto material está em equilíbrio em relação a um referencial quando se encontra em repouso ou em movimento retilíneo e uniforme em relação a esse referencial. O repouso corresponde ao equilíbrio estático, enquanto o movimento retilíneo e uniforme corresponde ao equilíbrio dinâmico.
A condição para um ponto material estar em equilíbrio em relação a um referencial é que a resultante das forças externas que nele atuam seja nula.
Pessoa suspensa em cabo de aço
Em uma pessoa suspensa em um cabo de aço, as forças que nela atuam são seu peso e as trações do cabo de aço. Se a pessoa estiver em equilíbrio, a resultante dessas forças será nula.
Note que a soma das forças T1 e T2, obtida pela regra do paralelogramo, equilibra o peso P.
Momento de uma força
Podemos concluir que a eficiência de uma força em produzir rotação em um corpo é tanto maior quanto maiores forem sua intensidade e a distância entre a reta que passa pela força – denominada linha de ação – e o eixo de rotação do corpo. A grandeza física que mede essa eficiência é denominada momento ou torque.
Para definir de forma escalar essa grandeza, considere um corpo sob a ação da força F e um eixo de rotação (real ou imaginário) perpendicular ao plano da figura e passando pelo ponto O (polo do momento/ponto de apoio/fulcro/ponto de giro/ponto de rotação/eixo de rotação). A força F e o ponto O estão no plano do papel. A distância d, de O até a linha de ação de F, denomina -se braço de F em relação a O. Assim, definimos:
O módulo do momento escalar ou torque (M) da força F em relação a O é o produto da intensidade dessa força pelo seu braço em relação a O, precedido de um sinal algébrico arbitrário:
Unidade (SI): [M] = N.m
Centro de Massa
Nessa aula vamos entender o que é o centro de massa de um corpo e como esse tópico pode aparecer nas suas questões. Para um corpo extenso é preciso conhecer o centro de gravidade ou o centro de massa do corpo.
- Centro de gravidade (CG): ponto de aplicação da resultante das forças de gravidade que atuam em cada partícula de um sistema. Ponto de aplicação da força peso de um corpo.
- Centro de massa (CM): ponto em que se pode admitir que a massa está concentrada.
Obs.: Nos campos gravitacionais uniformes, o centro de gravidade coincide com o centro de massa. Os objetos homogêneos e com formatos geométricos simétricos possuem seus centros de massa nos seus centros geométricos. Por exemplo, o centro de massa de um quadrado é no encontro de suas diagonais, do círculo é no seu centro e no triângulo é no baricentro. O centro de massa pode ser calculado para uma figura linear, plana ou volumétrica.
Observe o centro de massa de algumas geometrias regulares:
Cálculo do Centro de Massa
Para duas partículas (A e B) em duas dimensões (x e y)
