Equilibrio Corpo Rígido - Relatório

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Vinicius Augusto D. de Souza
D7434I9
E
QUILÍBRIO ESTÁTICO DE UM CORPO 
RÍGIDO
FISÍCA EXPERIMENTAL
Sorocaba-SP
2018
20
EQUILÍBRIO ESTÁTICO DE UM CORPO 
RÍGIDO
FISÍCA EXPERIMENTAL
Vinicius Augusto D. de Souza 
Trabalho apresentado 
para obtenção de pont
uação
 
n
a P1
,
 
d
a disciplina 
TFGE – Tópicos de Física Geral e Experimental
,
 da 
UNIP
, Universidade 
Paulista
 - 
Polo Sorocaba
.
Prof. 
Jonas Aleixo de Almeida Junior
Sorocaba-SP
2018
Resumo
O presente relatório estuda e analisa a situação de equilíbrio estático em um corpo rígido (barra), assim como as forças presentes agindo sobre ele. 
Palavras Chave: equilíbrio, forças, corpo, estático.																																		
			
SUMÁRIO
	
	1	introdução	5
2	Objetivos	6
3	Materias utilizados e métodos	7
4	Resultados e Discussão	8
5	considerações finais	11
6	referências	12
INTRODUÇÃO
Na física, um corpo rígido é aquele que não sofre deformação com a ação de forças externas, como é o caso de barras de ferro ou uma pedra, mas na verdade nenhum corpo é perfeitamente rígido. No entanto, quando desprezamos suas deformações podemos considerá-lo assim.
No equilíbrio de uma partícula a resultante das forças deve ser nula, provando que há equilíbrio de translação, porém, em um corpo rígido essa condição não é suficiente para provar seu equilíbrio. Torna-se necessário estabelecer o equilíbrio de rotação.
A grandeza que mede o efeito de rotação de uma força é denominada de momento ou torque da força. O momento e força resultante devem ser nulos para que haja equilíbrio, num corpo rígido. 
Figura 1 - Condições de equilíbrio em um corpo rígido.
Figura 2 – Forças agindo sobre um corpo rígido
Se considerarmos apenas a força (F1) agindo sobre a barra como na fig. 2, podemos dizer que a tendência é que esse corpo se rotacione no sentido horário. Para anularmos esse movimento temos que aplicar uma segunda força (F2) de mesma intensidade no sentido contrário. Matematicamente, temos:
ΣM = F2.d2 – F1.d1 = 0
Neste experimento uma barra homogênea AB de comprimento L e massa M será equilibrada utilizando-se o arranjo abaixo.
As forças em ação na barra são:
* P = O próprio peso da barra
* Q = Tração aplicada no ponto D
* T = Tração aplicada no ponto C
Sendo “a” a distância entre a aplicação da força Q e a tração T, e “b” a distância entre a tração T e o centro da massa da barra.
L é comprimento total da barra (ponto A ao ponto B).
objetivos
Geral
O intuito do experimento é estudar o equilíbrio estático de uma barra homogênea submetida a um sistema de forças, presentes no mesmo plano, não concorrentes. 
Específicos 
*Medição do comprimento da barra e seu peso;
*Posicionar a barra no apoio;
*Pesar os massores e aplicar na barra;
*Ajustar os massores para criar uma situação de equilíbrio na barra;
*Analisar as distâncias criadas;
*Estudar a situação de equilíbrio; 
*Concluir sobre as condições de equilíbrio.
Materiais utilizados e Métodos
Materiais
*Massores;
*Barra;
*Apoio para a suspensão da barra;
*Balança analítica, para medição das massas;
*Fios de sustentação das forças;
*Régua para medição da barra.
Método
 
Após medição dos equipamentos utilizados obtêm-se os seguintes valores:
Comprimento da barra (L), 450 mm;
Massa dos massores (Q) = 88,1765 g;
Massa da barra (P) = 116,4992 g;
Ponto D, localizado em 37 mm;
Ponto C, localizado em 142 mm;
Ponto G, localizado no baricentro, é a divisão de L por 2, 225 mm;
A distância entre o ponto D ao C (a) é a subtração entre os dois, 105 mm;
A distância entre o ponto C ao G (b) é a subtração entre os dois, 83 mm.
Após isso transformamos todas as massas em quilogramas e depois em Newtons (considerando g = 9,8 m/s), as medidas de distância passamos para metros:
Massa dos massores (Q) = 88,1765 g / 0,0881765 kg / 0,8641297 N;
Massa da barra (P) = 116,4992 g / 0,1164992 kg / 1,14169216 N;
A distância “a” 105 mm / 0,105 m;
A distância “b” 83 mm / 0,083 m.
Sabendo que para que haja situação de equilíbrio ΣM tem que ser igual a zero, temos:
Mt + Mp + Mq = 0
Onde o momento de cada força é sua multiplicação pela distância.
M = F. d
Resultados e Discussão
Considerando a ação de forças que façam a barra girar em sentido anti-horário como negativas e forças contrarias, no sentido horário, como positivas. Ao aplicar na fórmula anterior teremos:
(1,14169216 x 0,083) – (0,8641297 x 0,105) = ΣM (Mt = 0)
0,094760449 – 0,090733618 = ΣM
ΣM = 0,0040268305
Ainda, se tivermos que a tração no fio que suspende a barra e gera equilíbrio na horizontal, tenha que ser igual a soma das forças que atraem a barra teríamos: 
T = Tp + Tq
T = 1,14169216 + 0,8641297
T = 2,00582185 N
Logo, a tração no fio de suspensão, faz com que haja um equilíbrio das forças, gerando ΣF = 0.
CONSiderações finais
Uma vez que a resultante dos momentos e das forças equivaleram a zero, pudemos concluir que a barra homogênea, permanece em um equilíbrio estático constante.
REFERÊNCIAS
INFORMAÇÕES SOBRE PROFESSOR DA MATÉRIA DE TFGE. Disponível em: < https://www.escavador.com/sobre/6607626/jonas-aleixo-de-almeida-junior>.
Acesso em: 07 de abril de 2018. 
MODELO DE ESTRUTURA DE RELATÓRIO. Disponível em:
< https://aprender.ead.unb.br/pluginfile.php/313241/mod_resource/content/1/Estrutura%20do%20RELAT%C3%93RIO.pdf>. 
Acesso em: 07 de abril de 2018.
MÁXIMO, Antônio; ALVARENGA, Beatriz. Curso de Física, vl. 1, editora Scipione, p. 135-138, 2012.