Ano 2019#mecanica#estatica#torque#equilibrio

Sobre o tema

O equilíbrio de uma barra rígida apoiada em uma quina e presa por uma corda horizontal é um problema clássico de estática, envolvendo torque e forças. A barra, homogênea e fina, tem seu centro de gravidade no ponto médio. Para que permaneça em equilíbrio, a soma dos torques em relação a qualquer ponto deve ser zero. A quina exerce uma força normal perpendicular à barra, enquanto a corda exerce uma tração horizontal. A razão d/l, onde d é a distância da quina ao centro de gravidade, depende do ângulo θ. Esse tipo de questão é comum em vestibulares como o ITA, exigindo domínio de decomposição de forças e cálculo de momentos.

Tópicos relacionados

  • Equilíbrio de corpos rígidos
  • Torque e momento de força
  • Decomposição de forças
  • Centro de gravidade de barras homogêneas

Enunciado

Uma barra rigida, homogenea, fina e de comprimento l, e presa a uma corda horizontal sem massa e toca a quina de uma superficie horizontal livre de atrito, fazendo um angulo theta como mostra a figura. Considerando a barra em equilibrio, assinale a opcao correta para o valor da razao d/l, em que d e a distancia da quina ao centro de gravidade (CG) da barra.

Alternativas

  • A)

    tg^2(theta) / 2

  • B)

    cos^2(theta) / 4

  • C)

    sen^2(theta) / 4

  • D)

    cos^2(theta) / 2

  • E)

    sen^2(theta) / 2

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Perguntas frequentes

O que é torque em física?

Torque, ou momento de força, é a grandeza que mede a tendência de uma força girar um corpo em torno de um ponto. É calculado como o produto da força pela distância perpendicular do ponto de aplicação ao eixo de rotação.

Como se calcula o centro de gravidade de uma barra homogênea?

Para uma barra homogênea, o centro de gravidade coincide com seu centro geométrico, localizado no ponto médio do comprimento da barra.

Qual a condição para o equilíbrio de um corpo rígido?

Para o equilíbrio de um corpo rígido, a soma vetorial das forças externas deve ser zero (equilíbrio translacional) e a soma dos torques em relação a qualquer ponto deve ser zero (equilíbrio rotacional).

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