Aula 2 4 Soluções de problemas de equilíbrio de corpos rígidos

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Física Geral e Experimental: Energia (Soluções de problemas de equilíbrio de corpos rígidos) – slide 1/14 
CÂMPUS BANDEIRANTES 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA 
MECÂNICA 
Prof: Dr. Marcos Gonçalves Júnior 
FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL: 
ENERGIA 
UNIVERSIDADE NORTE DO PARANÁ 
DINÂMICA DO MOVIMENTO DE ROTAÇÃO 
SOLUÇÕES DE PROBLEMAS DE EQUILÍBRIO DE CORPOS RÍGIDOS 
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Introdução 
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• Na presente seção, Vamos seguir estudando casos de 
equilíbrio de corpos rígidos, em casos mais gerais. 
 
 
• Desejamos comprovar que todas as forças e torques sobre 
um determinado corpo rígido se equilibram, de modo que 
seu estado se mantenha: repouso, movimento uniforme ou 
movimento circular uniforme. 
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Introdução 
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Vamos nos aprofundar agora no tema equilíbrio. Já verificamos 
sua importância na seção anterior, onde resolvemos diversos 
casos importantes, mais especificamente no equilíbrio de 
rotação. Na presente seção, estudaremos o equilíbrio em seu 
caso mais geral. 
 
Nele, precisamos verificar se: 
 
1. A força resultante é nula. 
2. O torque resultante é nulo. 
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1. A força resultante é nula. 
 
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2. O torque resultante é nulo. 
 
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Temos dois casos importantes de equilíbrio para considerar: 
 
1. Equilíbrio estático. 
2. Equilíbrio dinâmico. 
 
No equilíbrio estático, o corpo rígido encontra-se em repouso. 
Portanto, sem movimento de rotação ou de translação. No equilíbrio 
dinâmico, o corpo rígido encontra-se em movimento retilíneo 
uniforme ou movimento circular uniforme. 
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Ex: Equilíbrio estático. 
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Uma barra de 4 m de comprimento e massa m = 10 kg é sustentada 
e mantida em repouso na horizontal por um pilar. Uma de suas 
extremidades está ligada diretamente a ele (ponto A da figura), e é 
livre para girar verticalmente. A outra extremidade está ligada a um 
cabo de aço preso à barra pelo ponto B e ao pilar pelo ponto C. A 
barra sustenta um objeto de massa M = 45 kg que se encontra 
sobre ela, a 1 m de distância do ponto A. Encontre a força de tração 
sobre o cabo, e também a força que atua sobre a junção no ponto A 
(pino). 
No final.... 
1. A força resultante é nula. 
2. O torque resultante é nulo. 
Exercício 1: 
Ax = 276,10 N 
Tb = 318,82 N 
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Uma barra de 5 m de comprimento e 
massa m = 14 kg é sustentada e mantida 
em repouso na horizontal por um pilar. 
Uma de suas extremidades está ligada 
diretamente a ele (ponto A) e é livre para 
girar verticalmente, enquanto que a outra 
extremidade está ligada a um cabo de aço 
preso à barra pelo ponto B e ao pilar pelo 
ponto C. A barra sustenta um objeto de 
massa M = 57 kg que se encontra sobre a 
barra, a 3 m de distância do ponto A. 
Encontre a força de tração sobre o cabo e 
também a força que atua sobre a junção 
no ponto A (pino). 
Exercício 2: 
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O guindaste tem 3 m de comprimento e 
massa m = 100 kg. Ele está preso ao solo 
em uma das extremidades (A = pino) e 
suspende o protótipo de motocicleta que 
tem massa de M= 250 kg com a outra 
extremidade. Um cabo de aço foi instalado 
exatamente sobre seu centro de massa, 
que se encontra no centro do guindaste, e 
está apoiado sobre a viga do teto, de 
maneira a reduzir as forças e torques 
aplicados sobre a sua base, aumentando 
bastante a durabilidade do equipamento. 
Determine todas as forças sobre o 
guindaste. 
Exercício 3: 
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Fx = 0, pois não tem força atuando nesta direção 
Fx 
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Exercício 4: 
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Uma barra de 7 m de comprimento e massa 8 kg está presa em 
uma extremidade ao solo, no ponto A (pino), e é livre para girar 
verticalmente. Ela sustenta um objeto de massa M = 23 kg a partir 
de sua extremidade oposta. Uma corda, esticada 
horizontalmente, ajuda a sustentar a barra em sua posição de 
equilíbrio estático. O ponto C encontra-se a 5 m de distância do 
ponto A. Marque a alternativa que contém, respectivamente, o 
módulo da tração e da força que atua sobre A. 
Exercício 5: 
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