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MECÂNICA GERAL EQUILÍBRIO DE UM CORPO EXTENSO Corpo extenso Corpo extenso: qualquer objeto que pode girar em torno de seu eixo. (portas, volantes, régua, etc); objeto que não pode ser considerado uma partícula. Condições de equilíbrio de um corpo extenso Para condições em que o corpo pode girar, as condições de equilíbrio são: equilíbrio de translação: equilíbrio de rotação: Para um ponto material temos apenas: Centro de gravidade Ponto onde podemos considerar aplicado o peso total do corpo ou sistema. Momento ou Torque: Grandeza física que pode causar uma rotação em um corpo, alterar sua rotação ou evitar que ela ocorra. F→força aplicada (N, kgf,...) d→braço da força (m, cm, ...) ***O braço da força é medido da reta da força até o polo. o o o d d d=0 + - F F F polo SI→N.m MKS→kgf.m O momento da força cuja reta passa pelo polo é nulo. reta da força Momento Resultante: é a soma dos momentos em torno de um certo polo. Equilíbrio do Corpo Extenso Condições de Equilíbrio 1 2 Centro de Massa é o ponto onde consideramos concentrada a massa de um corpo extenso. Centro de Gravidade é o ponto onde consideramos estar aplicada a força peso. Para pequenos corpos em um campo gravitacional uniforme, o CM e o CG coincidem. Eixo no meio Força Potente Força Resistente Alavancas Interfixas Grua Eixo no extremo Força resistente no meio Força Potente Alavancas Inter-resistentes Momento de uma força (torque) Suponha F1=100N, F2=20N e F3=50N. Em que sentido vai girar a barra? Quando empurramos uma porta, estamos aplicando uma força sobre a porta como consequência a porta vai girar em torno dum eixo fixo que passa pelas dobradiças. A tendência da força de rodar o corpo em torno de um eixo é medida por uma grandeza vetorial denominada momento da força (ou torque) O momento da força é a causa dos movimentos rotacionais É análogo a força que causa variações no movimento translacional 20 21 Vetor do Momento de uma força O Sentido Direção de V é dado pela regra da mão direita Determine o momento das forças que atuam na estrutura em relação ao ponto o Determine os momentos da força de 800 N em relação aos pontos A, B, C e D O MOMENTO DA FORÇA EM RELAÇÃO AO PONTO O A FORÇA HORIZONTAL NO PONTO A QUE PRODUZ O MESMO MOMENTO A POSIÇÃO DE UMA FORÇA VERTICAL DE 1080 N PARA QUE ELA GERE O MESMO MOMENTO Exercício 1 - Vejamos a figura abaixo. Na figura temos dois blocos cujas massas são, respectivamente, 4 kg e 6 kg. A fim de manter a barra em equilíbrio, determine a que distância x o ponto de apoio deve ser colocado. Suponha que inicialmente o ponto de apoio esteja a 40 cm da extremidade direita da barra. Exercício 4 - A figura mostra uma régua homogênea em equilíbrio estático, sob a ação de várias forças. Quanto vale a intensidade da força F, em N? Exercício 7 – Calcule o momento resultante em relação ao ponto O. Exercício 8 – Calcule o momento resultante em relação ao ponto O. A figura abaixo representa uma barra horizontal fixada em uma parede por meio de uma articulação na qual é aplicada uma força de 100 N. Desprezando-se o atrito e o peso da barra, calcule a força vertical F, a ser aplicada na barra, para mantê-la na posição.
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