Equilibrio de rotação

Equilibrio de Rotação

OBJETIVOS

• Apreender o conceito de torque ou momento
• Verificar as condições para que uma barra fique em equilíbrio de rotação

INTRODUÇÃO - Momento ou torque de uma força

O que é uma alavanca? É uma barra rígida apoiada (ponto de apoio O) utilizada para facilitar o deslocamento de um corpo pesado. A distância do ponto de apoio O, por onde passa o eixo de rotação, à linha de ação da força F, é denominada braço de alavanca, (L).

Notação: L → braço de alavanca

Quando vai fechar uma porta (fig. 2.2), experimente fechá-la, empurrando-a no centro da porta (fig. 2.2a) e depois, aplicando a mesma força, empurre a porta na extremidade (fig. 2.2b). Vai verificar que a porta é fechada mais facilmente quando é aplicada a força na extremidade da porta. Observe que o braço de alavanca em (a) é menor que em (b).
Figura 2.1 – Arquimedes disse: “Dê-me uma alavanca que moverei o mundo”

Figura 2.2 – Aplicação de uma força em pontos diferentes em uma porta
Estas situações estão associadas à eficácia de uma força produzir rotação que é relacionada à grandeza física denominada torque ou momento de uma força.

Notação: M → momento ou torque de uma força

Analiticamente o momento ou torque de uma força é o produto da força (F) pelo braço de alavanca (L).

Expressão: M = F L Unidade de medida de momento – SI
U (M) = U (F) U(L) = 1 newton metro (1 Nm)

Convenção
- Rotação no sentido horário (-)
- Rotação no sentido anti-horário (+)

Equilíbrio de translação e rotação

Para que um corpo rígido fique em equilíbrio, temos duas condições de equilíbrio, decorrentes da
1a Lei de Newton: equilíbrio de translação e de rotação.
1a Condição – equilíbrio de translação: quando um corpo está em equilíbrio de translação (em repouso ou em movimento uniforme), a resultante das forças que atua sobre o corpo é nula.

R = 0 ou Σ Fx = 0 e Σ Fy = 0
2a Condição – equilíbrio de rotação: quando um corpo está em