Corpo rigido

LABORATÓRIO DE FÍSICA APLICADA A AUTOMAÇÃO
Experiência 04/2008

Equilíbrio de uma Barra
Objetivos:
• Verificar os tipos de equilíbrio de um corpo extenso;
• Conceituar torque e verificar de que grandezas ele depende;
• Determinar o torque das forças suspensas por uma barra homogênea;
• Compreender a segunda condição de equilíbrio;
• Aplicar as condições de equilíbrio sobre um corpo extenso.
Introdução:
Um corpo rígido pode ser representado por um conjunto de partículas que mantêm constantes as posições relativas entre si. Considere uma barra homogênea metálica retangular que não sofre deformações (não altera as posições relativas entre suas partes), ainda que sofra ação de forças podendo ser considerada como um corpo rígido.
Ao aplicar-se uma força sobre um corpo rígido, este altera seu estado de movimento, podendo girar e/ou transladar. Pode-se eliminar a translação com o auxílio de um eixo de rotação que a atravessa em um ponto qualquer, assim, seu movimento pode ser descrito exclusivamente em termos de rotação. Se este corpo permanecer em equilíbrio não deverá sofrer nenhum destes movimentos.
A primeira Lei de Newton garante que um ponto material estará em equilíbrio se a força resultante for nula. Para um corpo extenso, como uma barra, esta condição não é suficiente, pois o corpo possui a tendência de sofrer o movimento de rotação devido ao torque (ou momento da força) sofrido pelo mesmo. Para garantir que um corpo extenso permaneça em equilíbrio, é necessário que além de satisfazer a primeira lei de Newton, deve satisfazer a segunda condição de equilíbrio, ou seja, o torque resultante deve ser nulo (ou a somatória de todos os torques que atuam sobre o corpo é nula).
É importante acrescentar que um corpo extenso possui também um centro de gravidade (CG - local onde se concentra a força peso). Por exemplo, se uma raquete for lançada impulsionada pelo cabo, gira em torno de um único ponto (CG) e que este ponto descreve a mesma