Estática de um corpo extenso – Máquinas simples

Estática de um corpo extenso – Máquinas simples

Momento (ou torque) de uma força

 

O sinal do momento da força pode ser negativo ou positivo e, por convenção, vamos adotar o sentido horário de rotação em torno de O como positivo e anti-horário como negativo.

O que você deve saber, informações e dicas

 

 Em relação à um mesmo pólo, o momento da força resultante é fornecido pela soma algébrica dos momentos de cada uma das forças, ou seja, MR = M1 + M2 + M3 + … MM).

 Binário sistema formado por duas forças de mesma intensidade, mesma direção, mas sentidos contrários separadas por uma distância d (braço do binário).

 Momento do binário  corresponde à soma algébrica dos momentos das forças    MF = + F.d    M-F = -F.d    Mbinário = + F.d – F.d    Mbinário = 0.

Num binário o movimento de translação é nulo (FR = 0), havendo apenas movimento de rotação.

 

Condições de equilíbrio de um corpo extenso

 

São duas as condições para que um corpo extenso rígido esteja em equilíbrio:

1a  Equilíbrio de translação    A resultante do sistema de forças deve ser nula.

2a  Equilíbrio de rotação    A soma algébrica dos momentos das forças que agem sobre o sistema, em relação à qualquer ponto (pólo O),deve ser nula.

Resolvendo o sistema composto pelas duas equações acima você chega à resolução do exercício.

Exercício exemplo:

(UFRJ-RJ) Num posto fiscal de pesagem, um caminhão está em repouso sobre duas balanças, uma embaixo de suas rodas dianteiras e a outra sob suas rodas traseiras.

Ao fazer as leituras das balanças, o fiscal verifica que a primeira marca 1,0 x 105N, mas percebe que a segunda está quebrada.

Profundo conhecedor de caminhões, o fiscal sabe que as distâncias entre o centro de massa C do caminhão e os planos verticais que contêm os eixos dianteiro e traseiro das rodas valem, respectivamente, d1 = 2,0 m e d2 = 4,0 m, como ilustra a figura.

a) Calcule o peso do caminhão.

b) Determine a direção e o sentido da força que o caminhão exerce sobre a segunda balança e calcule seu módulo.

Resolução:

 a) Observe a figura abaixo onde foram colocadas as forças que agem sobre o caminhão:

O que você deve saber, informações e dicas

 

Considere uma escada rígida e homogênea MN, apoiada numa parede    para que ela não escorregue e caia, no ponto N tem que ter atrito, o que não precisa ocorrer no ponto M.  

Essas três forças obedecem ao teorema das três forças de enunciado: “ Se três forças agem sobre um corpo de modo a mantê-lo em equilíbrio, elas devem ser coplanares (mesmo plano) e concorrentes (seus prolongamentos devem se encontrar) num mesmo ponto (C)” 

Máquinas simples

Qualquer aparelho que utilizamos no dia a dia e que obedecem aos princípios fundamentais da mecânica é denominado máquina simples.

            

 

Exemplos de alavancas interfixas

Exemplos de alavancas inter-resistentes

                            

Exemplos de alavancas interpotentes

 

Confira os exercícios com resolução comentada