A resolução interativa é um método novo de estudar e com resultados comprovados! Leia a teoria, faça o exercício interativo, assista as aulas teóricas, responda os questionário para fixar o conteúdo! E no fim, mais exercícios!
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1. Equilíbrio de ponto material
Um ponto material não leva em consideração as dimensões do objeto.
1.1 Um lustre pendurado no teto
Considere um lustre pendurado no teto. As forças que atuam sobre o lustre são o seu peso e a normal.
O somatório vetorial das forças deve ser nulo para que o lustre permaneça em equilíbrio estático.
Na prática, quando apenas duas forças atuam sobre o corpo em uma mesma direção, os seus módulos são iguais. No exemplo do lustre, o módulo da força peso é igual ao módulo da força de tração.
AULA DE TEORIA
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TESTE SEUS CONHECIMENTOS
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EXERCÍCIO RESOLVIDO
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2. Teorema das três forças
Primeiramente definimos a direção e sentido das forças mais simples sobre o corpo.
- Força peso: o nosso planeta puxa o corpo para baixo. Essa força atua no centro de massa da escada no sentido do centro da Terra.
- Força normal da parede vertical: a força normal é realizada por uma superfície e é sempre perpendicular a ela.
A ilustração abaixo mostra a direção e sentido dessas forças.
A escada só permanece em equilíbrio se o somatório das forças for nulo tanto na horizontal ou vertical. Por enquanto, só há uma força na vertical para baixo (falta pelo menos uma força na vertical para cima). Na horizontal, existe uma força para a direita, porém, falta uma força para a esquerda.
Repare que o chão exerce uma força sobre a ponta da escada. Mas, para onde é a direção e o sentido dessa força? É aqui que entra o teorema das três forças. Para descobrir a direção e o sentido da força do chão, prolongue as duas forças anteriores até se encontrarem.
A força que o chão faz sobre a escada (R) deve apontar na direção desse ponto.
AULA DE TEORIA
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EXERCÍCIO RESOLVIDO
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3. Torque
O torque é uma grandeza física que mede o quanto uma força é efetiva para fazer um sistema rotacionar (girar). O torque depende de dois fatores: da força aplicada e da distância entre a força e o ponto de rotação.
Para calcular o torque de uma força, uma condição deve ser satisfeita: a força aplicada e a reta entre o ponto de aplicação da força e o ponto de rotação devem ser perpendiculares, caso contrário apenas a componente perpendicular ao braço de rotação será levada em conta.
AULA DE TEORIA
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TESTE SEUS CONHECIMENTOS
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4. Equilíbrio de corpo extenso
Para equilibrar um corpo extenso, duas condições precisam ser satisfeitas.
- Equilíbrio das forças: isso já foi estudado em outros momentos: o corpo permanece em repouso translacional se o somatório das forças sobre ele é nula.
- Equilíbrio dos torques: para que o corpo não rotacione, o somatório dos torques deve ser nulo em relação a um ponto.
AULA DE TEORIA
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TESTE SEUS CONHECIMENTOS
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EXERCÍCIO RESOLVIDO 1
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EXERCÍCIO RESOLVIDO 2
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EXERCÍCIOS DE VESTIBULAR
1. Dois corpos cujos pesos são, respectivamente, 5,0 N e 20 N estão suspensos no laboratório, como mostra a figura abaixo. Determine as intensidades das forças de tração nos fios AB e CD. Considere os fios ideais.
2. Na figura abaixo, os fios e as polias são de massas desprezíveis. O corpo A tem peso P = 50 N. Determine as intensidades das forças de tração T1 e T2, supondo o sistema em equilíbrio.
3. Dois corpos de pesos 1,0 N e 3,0 N são suspensos, conforme a figura abaixo. Os fios são ideais. As trações T1 e T2, são, respectivamente, em newtons:
a) 4,0 e 3,0
b) 3,0 e 4,0
c) 3,0 e 1,0
d) 1,0 e 3,0
e) 2,0 e 2,0
4. O sistema da figura encontra-se em equilíbrio. Sendo o peso do corpo igual a 30 N, determine as intensidades das forças de tração nos fios (1) e (2), supostos ideais.
5. Na figura, uma barra rígida e homogênea de peso igual a 100 N e comprimento igual a 10 m articula-se sem atrito em O.
A 8 m de O suspende-se uma carga de peso igual a 200 N. Calcule a intensidade da força vertical F que equilibra o sistema.
GABARITO
1. 5,0 N e 25,0 N
2. 50 N, 25 N, 12,5 N
3. A
4. 30 N
5. 10 N