equilíbrio

equilíbrio

Universidade Federal do Ceará

Centro de Ciências

Departamento de Física

Disciplina: Laboratório de Mecânica

Relatório 4 - Equilíbrio

Aluno: Dênis Lourenço de Sousa Matrícula: 0321249

Turma: A

Professor: Sérgio Gomes

Objetivos

  1. Determinar o peso de um corpo através da resolução de um sistema de forças.

  2. Medir as reações nos apoios de uma viga apoiada em seus dois lados, quando uma carga móvel é deslocada sobre a mesma.

  3. Verificar as condições de equilíbrio.

Material Utilizado

(1ª Parte) (2ª Parte)

- Massas aferidas - Massa aferida de 20g

- Estrutura de madeira - Dinamômetro

- Massa desconhecida - Estrutura de suporte

- Régua - Barra de 100 cm de comprimento

- Transferidor

- Papel

- Balança

Introdução teórica

Equilíbrio (do ponto material e do corpo extenso)

Ponto material

A. Para um dado referencial, um ponto material está em equilíbrio, quando for nula a resultante do sistema de forças a ele aplicado (veja ilustração -a- abaixo). Desse modo, para o estudo do equilíbrio do ponto material, o primeiro passo é o reconhecimento das forças (de campo e de contato) nele atuantes. O segundo passo, essencialmente analítico (método das projeções), é colocar um sistema cartesiano triortogonal, com origem no ponto material e impor que:

Ou seja, após ter reconhecido todas as forças de campo e de contato que atuam no ponto material, devemos decompor tais forças segundo os eixos x, y e z. Uma vez feito isso deveremos impor que a soma algébrica desses componentes, segundo cada eixo, deve ser nula. Das três equações obtidas deve resultar as incógnitas do sistema.

Corpo extenso

B. O equilíbrio estático de um corpo rígido extenso ocorrerá quando o sistema de forças nele atuantes não determinar nem translação (a resultante de todas as forças externas deve ser nula), nem rotação (a soma algébrica dos momentos das forças externas deve ser nula), ou seja, a soma vetorial de todos os torques externos que atuam sobre ele seja nula; veja ilustração -b- acima.

A primeira condição, portanto, é a mesma vista para o ponto material, ou seja:

A segunda condição de equilíbrio (relativa à rotação), para um sistema  de forças coplanares (todas as forças contidas num mesmo plano), assim se enuncia:

“A soma algébrica dos momentos escalares das forças externas atuantes no corpo rígido, em relação a qualquer ponto, deve ser nula”.

Para o equacionamento do equilíbrio estático, tanto do ponto material como do corpo extenso rígido, é imprescindível o reconhecimento (identificação) das forças externas atuantes, seus pontos de aplicação (para os corpos extensos) ou, pelo menos, as direções de suas linhas de ação. Devem ser consideradas as forças de campo e as forças de contato que surgem, em geral, nos vínculos (apoios, pinos, cabos, articulações etc.).

Esquema experimental

Procedimento Experimental:

QUESTIONÁRIO

CONCLUSÃO

BIBLIOGRAFIA

Marcelo Mauro Silveira eNelson Canzian da Silva,Experimentos Virtuais de Física-Colisões Elásticas e Inelásticas. [online] Disponível na Internet via WWW. URL: http://www.fsc.ufsc.br/~canzian/simlab/colisoes/colisoes.html#introducao. Arquivo capturado em 23 de agosto de 2010

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