A Física Clássica

INTRODUÇÃO

Na física clássica, define-se equilíbrio estático como o arranjo de forças atuantes sobre determinado corpo em repouso de modo que a resultante dessas forças tenha módulo igual a zero. Ou seja, todo e qualquer corpo estará parado (nesse caso, parado no sentido de ausente de movimento, acelerado ou não) em relação a um ponto referencial se, e somente se, as resultantes das forças aplicadas sobre ele forem nulas.

Sendo corpo extenso aquele cujas dimensões são consideráveis nos cálculos, e que as forças podem possuir um espaçamento entre si, utiliza-se o conceito de torque (ou momento estático de uma força) para a definição de equilíbrio estático.

[pic 1]

Dizemos que uma partícula está em equilíbrio quando está em repouso ou em movimento retilíneo e uniforme. Um corpo extenso está em equilíbrio nas mesmas condições de uma partícula e também se está em rotação uniforme. A primeira condição para que um corpo esteja em equilíbrio é que a resultante das forças deve ser nula, tanto no eixo x quanto no eixo y. A segunda condição é que a soma dos momentos de todas as forças em relação ao um mesmo ponto deve ser nula

O momento de uma força é uma grandeza física que mede a tendência de provocar uma rotação em torno de um eixo. O momento de uma força em relação a um ponto também pode ser denominado de torque. O peso de uma criança em uma gangorra é uma força que provoca um momento, fazendo o assento da gangorra girar em torno do eixo central.

OBJETIVOS

• Determinar os pontos de equilíbrio das forças atuantes em um corpo extenso;
• Determinar massas e forças desconhecidas sobre um corpo extenso;
• Determinar a distância entre as forças para que o torque seja nulo, e ocorra o equilíbrio.

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Nesse laboratório foi estudado o equilíbrio das forças e do torque que levados a um valor nulo caracterizando-se em um sistema em equilíbrio. O material usado foi uma régua, balança de precisão e pesos. No primeiro experimento com uma régua de 30 cm, foi determinado seu Centro de Gravidade ao meio e estabelecidos dois pesos diferentes, em cada extremidade na régua. O peso A com 50,3g e o peso B com 100,6g. A distância do primeiro peso foi estipulada em 11cm de distância do centro, por meio de cálculos, foi verificado qual seria a distância do segundo peso na régua.

[pic 2]

(Fonte: elaborada pelos autores)

	Massa (g)	Distância (cm)
A	50,3	11
B	100,6	5,5

   Tabela Experimento 1.

No segundo experimento foi utilizado uma régua de 50cm e determinado seu Centro de Gravidade ao meio, porem foram utilizados 4 pesos e distancias diferentes. Utilizando uma balança os pesos foram estipulados em: o peso A com 100,1g, o peso B com 50,3g, o peso C com 101,1g e o peso D com 106,3g. As distâncias dos respectivos pesos foram: distância A com 21cm a partir do centro, distância B com 11 cm a partir do centro e a distância C com 10 cm a partir do centro. A distância do peso D foi definido através de cálculos. Após os cálculos, foram feitos testes, os pesos A e B foram colocados em uma extremidade da régua e os pesos C e D na outra como mostrado na figura a seguir.

...