Pendulo Simples

EQUILÍBRIO DE UM CORPO RÍGIDO E CENTRO DE GRAVIDADE

1. Objetivos

a) Estudar as condições de equilíbrio de uma barra rígida;

b) Localizar o centro de gravidade e de massa de uma barra uniforme.

2. Introdução

Na aplicação de uma força a uma barra apoiada, chama-se de momento dessa força a

tendência à rotação adquirida pela barra.

Numericamente o momento é medido pelo produto da força aplicada pela distância ao

ponto de apoio. Duas condições deverão ser satisfeitas para um corpo atingir o equilíbrio sob a

ação de forças coplanares:

a) a soma das forças componentes em qualquer direção deverá igualar-se à soma dessas

mesmas forças em sentidos opostos, F = 0

r

_ e ainda,

b) a soma dos momentos no sentido horário segundo qualquer eixo perpendicular ao plano

das forças, deve ser igual à soma dos momentos no sentido anti-horário sobre o mesmo eixo,

0 = 

r

_ .

Os conceitos de centro de gravidade e centro de massa não podem ser confundidos:

centro de massa é o ponto de concentração de toda a massa do corpo, enquanto centro de

gravidade é o ponto de aplicação da resultante de todas as forças elementares a que se sujeita cada

um dos elementos de massa componentes do corpo.

Notar que, se num corpo homogêneo e com massa uniformemente distribuída variar a

aceleração da gravidade (g), cada elemento de massa estará sob a ação de forças-peso distintas e o

ponto de aplicação de resultante de todas essas forças não coincidirá com o centro geométrico do

corpo em questão, o que não ocorrerá em relação ao centro de massas: este coincidirá com o

centro geométrico. Exemplificando: imagine-se um poste vertical de altura suficiente para

permitir a sensível variação da aceleração da gravidade nos seus infinitos pontos; seu centro de

massa estaria em seu centro geométrico enquanto que o centro de gravidade um pouco abaixo.

Laboratório de Física II

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3. Materiais utilizados

- Suporte balanceador;

- Massas aferidas e massas desconhecidas;

- Porta-pesos (com gancho);

- Grampo de fixação da escala;

- Tripé ou grampo de mesa;

- Régua.

4. Procedimento experimental

1) Ajustar a escala graduada sobre o suporte de forma a equilibrar o sistema. Anotar a leitura

desse ponto tomando-a como posição de apoio;

2) Selecionar duas