Fisica

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FÍSICA

MECÂNICA II

1. Equilíbrio estático: composição de forças

NOME __________________________________ ESCOLA_________________________________ EQUIPE _____________SÉRIE______________ PERÍODO ____________DATA ______________

QUESTÃO PRÉVIA
“O casal carrega uma sacola pesada, sendo que o ângulo de abertura (θ) dos braços do homem e o da mulher são iguais (fig.1.1).

a) A força exercida pelo homem (FH) e pela mulher (FM) são iguais? b) Se o ângulo de abertura dos braços for maior, a força que cada um exerce será maior ou menor?

Figura 1.1 – Forças exercidas pelo homem (FH) e pela mulher (FM)

Respostas a) b)

OBJETIVO
• • Determinar, graficamente e analiticamente, a resultante de várias forças co-planares atuando num ponto. Verificar a condição de equilíbrio de translação (1a condição de equilíbrio), quando um conjunto de forças atua sobre um ponto.

INTRODUÇÃO
Força: é qualquer agente que pode alterar o estado de movimento e ou deformar o corpo sobre o qual é aplicada. Força é uma grandeza vetorial porque ela tem módulo, direção e sentido. Notação: F → vetor força Componentes de uma força são as projeções ortogonais do vetor força sobre os eixos de um sistema de eixos cartesianos ortogonais (fig. 1.2). Notação: Fx → componente de F na direção x Fy → componente de F na direção y

Para determinar o módulos destas componentes, no triângulo AOB, Fx é o cateto adjacente ao ângulo θ, e Fy o cateto oposto. Portanto: cos θ = (cateto adjacente)/hipotenusa = Fx / F Fx = F cos θ Fy = F sen θ 1.1 1.2 e sen θ = (cateto oposto)/hipotenusa = Fy / F

Figura 1.2 – Componentes da força F: Fx e Fy

Quando um conjunto de forças co-planares (situadas em um mesmo plano), é aplicada a um corpo ou a um ponto material, este conjunto pode ser substituído por uma única força denominada resultante de forças, ou seja, esta resultante produz o mesmo efeito que o conjunto de forças. 1a Lei de Newton: Quando um ponto material está em equilíbrio, ou seja, em