EXPERIMENTO DE CORPO RIGIDO

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Equilíbrio de um corpo rígido

INTRODUÇÃO

Podemos dizer que quando um corpo rígido se encontra em repouso, em relação a certo referencial, ele está em equilíbrio estático. As condições de equilíbrio estático possuem inúmeras aplicações, como por exemplo, guindastes, elevadores ou pontes suspensas, para que seus respectivos cabos sustentem suas cargas com o mínimo de segurança necessária para as suas utilizações.

OBJETIVOS

1. Comprovar e verificar as condições de equilíbrio de um corpo rígido;

2. Calcular o momento resultante (em relação a um eixo) de duas ou mais forças coplanares;

3. Verificar as condições de equilíbrio de um corpo extenso rígido.

PREPARAÇÃO

• O que é o centro de gravidade de um corpo?

• Quais são as condições de equilíbrio de um corpo rígido?

MATERIAIS

• um tripé com haste;

• Três conjuntos de pesos formados por gancho lastro com 3 massas acopláveis;

•  uma régua;

Montagem

Determine o peso de 4 conjuntos de ganchos lastros: com uma, duas e três massas, respectivamente. Monte o equipamento colocando o travessão preso pelo sistema entre pontas, em sua parte central (ponto C, conforme figura 02).

EXECUÇÃO

Deveremos posicionar pesos diferentes à esquerda e à direita do ponto C, até obter o equilíbrio horizontal do sistema, verificando as condições necessárias para o equilíbrio de um corpo extenso rígido, seguindo os seguintes passos:

1. Colocar 1 massa em um dos ganchos lastros e 2 massas no outro, montando o sistema conforme a figura 02, atingindo o equilíbrio da barra. Anote as distâncias de cada gancho lastro ao ponto central C.

2. Verifique as condições necessárias para que este equilíbrio aconteça (forças e torques atuantes, etc.).

3. Repita os dois itens anteriores para ganchos com 1 e 3 massas, respectivamente.

QUESTÕES

a. Faça os diagramas de forças do sistema, identificando cada uma delas, em cada prática.

b. como você explica o fato observado que, embora sejam identificadas várias forças atuantes sobre o travessão graduado, ele não se movimenta?

c. através das observações deste experimento, discuta a afirmação: “Num corpo extenso rígido sujeito a ação de várias forças coplanares, o momento resultante em relação a um eixo perpendicular a ponto qualquer do plano, é igual a soma dos momentos das componentes em relação ao mesmo eixo”.

Referências Bibliográficas

[1] HALLIDAY, D., RESNICK, R. e KRANE, K.S.; Fundamentos de física. vols.1 e 2, 4ª edição, LTC, 1996.

[2] TIPLER, P. A. Física – mecânica, oscilações e ondas, termodinâmica. vol.1, 4ª edição, LTC, 2000.

1)                

                     PESO A                                    PESO B

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2) O equilibrio se da pois as forças (PA e PB) são iguais

3)                                      14CM                [pic 8][pic 9][pic 10]

                        A                             B[pic 11]