Estatica

CAPÍTULO 4

Estática

As Três Leis ou Princípios Fundamentais da Mecânica Newtoniana discutidos no capítulo anterior sustentam todo o estudo da Estática dos pontos materiais, corpos rígidos e conjuntos de corpos rígidos.
O estudo da estática do corpo rígido baseia-se no estudo da estática do ponto material, por onde terá início o nosso estudo. Veremos como os resultados obtidos para o ponto material podem ser utilizados directamente em grande número dos problemas referentes a condições de repouso de corpos reais.
Neste capítulo de estática iremos estudar essencialmente o equilíbrio de corpos rígidos e as condições de equilíbrio de sistemas de forças nele aplicados.

4.1.

Equilíbrio estático de um ponto material

Diz-se que um sistema de forças aplicado a um corpo está em equilíbrio se da sua aplicação não resultar nenhuma alteração no estado de movimento do corpo. Um caso particular de equilíbrio mecânico, o equilíbrio estático, será o estado de repouso num determinado referencial de inércia, definido pela velocidade nula de todos os pontos do corpo.

Estática 2003/04 – Pág.

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Vamos estudar a estática em referenciais de inércia. Trataremos em primeiro lugar de sistemas de forças aplicados a pontos materiais, i.e., corpos de dimensões desprezáveis, para os quais não se considera o movimento de rotação.
A condição necessária e suficiente de equilíbrio dum sistema de forças aplicado a um ponto material é que a resultante desse sistema seja nula. Na realidade, por definição de equilíbrio, a aceleração é nula, o que implica, pela lei fundamental da dinâmica, que a força também seja nula – condição necessária.
Por outro lado,

∑ F = 0 implica, pela mesma lei de Newton, que a i aceleração seja nula, o que é equivalente à velocidade ser constante.
Logo,

∑F

i

= 0 garante-nos o equilíbrio – condição suficiente.

Sistemas equivalentes
A um mesmo ponto material podemos aplicar diferentes sistemas de forças. Se estes sistemas tiverem o mesmo efeito sobre o estado de