Fundamentos de Física, Volume 2: Gravitação, Ondas e Termodinâmica

David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker · Capítulo 10 de 165

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Fundamentos de Física, Volume 2: Gravitação, Ondas e Termodinâmica

12-2 Alguns Exemplos de Equilíbrio Estático

(Eq. 9-4). Chegamos, portanto, à igualdade que queríamos demonstrar. Se a aceleração da gravidade é a mesma para todos os elementos de um corpo, as coordenadas do centro de massa e do centro de gravidade são iguais:

 

12-2 ALGUNS EXEMPLOS DE EQUILÍBRIO

ESTÁTICO

 

Objetivos do Aprendizado

Depois de ler este módulo, você será capaz de ...

12.05 Aplicar as condições de força e de torque para o equilíbrio estático.

12.06 Saber que uma escolha criteriosa da origem (em relação à qual os torques serão calculados) pode

simplificar os cálculos, eliminando uma ou mais forças desconhecidas da equação do torque.

 

Ideias-Chave

• Dizemos que um corpo rígido em repouso está em equilíbrio estático. Se um corpo está em equilíbrio estático, a soma vetorial das forças externas que agem sobre o corpo é zero:

 

Se todas as forças estão no plano xy, essa equação vetorial é equivalente a duas equações para as componentes x e y:

 

F = 0 e F = 0 (equilíbrio de forças). res,x res,y

 

• Se um corpo está em equilíbrio estático, a soma vetorial dos torques externos que agem sobre o corpo também é zero:

 

Se todas as forças estão no plano xy, todos os torques são paralelos ao eixo z, e essa equação vetorial é equivalente a uma equação para a componente z:

 

τ = 0 (equilíbrio de torques). res,z Alguns Exemplos de Equilíbrio Estático Neste módulo são discutidos vários problemas que envolvem o equilíbrio estático. Em cada um desses problemas, aplicamos as equações do equilíbrio (Eqs. 12-7, 12-8 e 12-9) a um sistema constituído por um ou mais objetos. As forças envolvidas estão todas no plano xy, o que significa que os torques são paralelos ao eixo z. Assim, ao aplicarmos a Eq. 12-9, que estabelece o equilíbrio dos torques, escolhemos um eixo paralelo ao eixo z como referência para calcular os torques. Embora a Eq. 12-9 seja satisfeita para qualquer eixo de referência, certas escolhas simplificam a aplicação da equação, eliminando um ou mais termos associados a forças desconhecidas.