Equilíbrio e Elasticidade - Teoria - Física ensino Superior (FÍSICA 2) - Parte 1

 

Um corpo está em equilíbrio quando ele tem momento linear ( p ) e momento angular constantes (L) .Lembre-se que quando o momento linear é constante a força resultante é igual a zero e quando o momento angular é constante o torque resultante é igual a zero (veremos mais a frente que com isso já conseguimos obter 3 equações) . 

Se o momento angular e linear forem nulos o corpo também está em equilíbrio ,mas nesse caso temos o equilíbrio estático ,pois o corpo não se move nem em translação nem em rotação.

Logo : 

• Se P e L (em alguns momentos podemos chamar momento linear e angular de P e L ,respectivamente. Embora a gente não tenha colocado a seta encima de P e L elas são grandezas vetoriais)...

• Se P e L são nulos  ------- corpo em equilíbrio estático sem rotação e translação. 
• Se P e L são constantes (não nulos) -------  corpo em equilíbrio 

Falamos acima que  quando o momento linear é constante a força resultante é igual a zero e quando o momento angular é constante o torque resultante é igual a zero. Logo , para um corpo está em equilíbrio : 

1. A soma vetorial das forças externas que agem sobre o corpo deve ser nula. (Fres =0)
2. A soma vetorial dos torques externos que agem sobre o copo deve ser nula.( Tres =0)

Com essa teoria vista acima já somos capazes de enunciar as 3  equações de equilíbrio ,para isso devemos saber que nos problemas que inicialmente resolveremos vamos considerar as forças que agem sobre o corpo no plano XY . Como as forças agem  no plano XY os torques que agem sobre o corpo tende a provocar rotações apenas  em torno de eixos paralelos ao eixo z.

Com isso : As Forças atuam ao longo dos eixos X e Y,  e torque ao longo do Eixo z .Como o corpo está em equilíbrio podemos dizer que : Fres =0 e Tres =0 

Então : Fres,x  =0 (força resultante ao longo do eixo x igual a 0 , pois corpo está em equilíbrio)

             Fres,y  =0 (força resultante ao longo do eixo y igual a 0 , pois corpo está em equilíbrio)

             Tres,z  =0 ( Torque resultante ao longo do eixo z igual a 0 , pois corpo está em equilíbrio)

Com essas 3 equações aparentemente simples ( Fres,x  =0 , Fres,y  =0, Tres,z  =0 ) podemos resolver vários problemas .O principal objetivo desta primeira parte foi enunciar essas 3 equações que são chamadas equações do equilíbrio . Abaixo deixaremos alguns exemplos de questões que resolveremos usando apenas essas 3 equações do equilíbrio . 

Leia a parte 2 da Teoria de Equilíbrio e Elasticidade clicando aqui!

Estamos usando como Bibliografia o livro Fundamentos da Física - Halliday - Capitulo   12 

Vamos aos Exemplos :

Exemplo 1 - 

Exemplo 2 -