1º Ano - Ensino Médio - Noturno - Física - Força e Movimento.
CORPO RÍGIDO
O PET volume 4 tratou do momento linear e do movimento circular uniforme, agora vamos estudar
sobre o momento de uma força e suas aplicações. O estudo dos movimentos pode ser diferenciado
para partículas e corpo extenso, também considerado corpo rígido. O corpo rígido é um sistema de
partículas agrupadas e que não sofre deformações sob a ação de forças, como um pedaço de metal ou
madeira, por exemplo. O corpo rígido executa os movimentos de rotação, translação ou os dois movimentos de maneira composta.
MOMENTO DE UMA FORÇA (TORQUE), ROTAÇÃO, TRANSLAÇÃO E EQUILÍBRIO DO CORPO RÍGIDO
O momento de uma força (M), ou torque é uma grandeza relacionada ao movimento de rotação que um
corpo executa em torno de um eixo quando uma força externa atua sobre ele. O eixo de rotação é um eixo que
pode ou não passar pelo corpo. Nas situações que vamos mostrar, esse eixo será sempre perpendicular a
um plano que contém uma face do corpo e também perpendicular à força aplicada. Quanto maior a distância
entre o ponto de aplicação da força e o eixo de rotação, maior será a facilidade de girar o corpo. Considere
uma chave encaixada em uma porca que se pretende girar, como mostrado na figura 1. Será mais fácil girar
a chave aplicando-se a mesma força, de mesma intensidade, direção e sentido, no ponto A que no ponto B.
Figura 1 – Chave encaixada em uma porca para girá-la. A força aplicada no ponto A, mais distante do eixo de rotação (que passa pelo centro da porca e é perpendicular ao plano da folha) fará o sistema girar com maior facilidade.
A aplicação do momento de uma força pode ser vista em ferramentas, máquinas, alavancas e automóveis. O movimento de rotação pode ser acelerado caso o sistema não esteja em equilíbrio. As condições
de equilíbrio de um corpo rígido, além da condição que se aplica a uma partícula, que é a resultante das
forças externas ser nula, não é suficiente. Sendo assim, para que um corpo rígido esteja em equilíbrio
precisa atender às seguintes condições:
• A resultante das forças externas que atuam no corpo deve ser nula (equilíbrio de translação).
• A soma dos momentos (torques) de todas as forças externas que atuam no corpo deve ser nula
(equilíbrio de rotação).
Portanto, um corpo em equilíbrio deve estar em repouso ou girando com velocidade de rotação uniforme (velocidade angular uniforme).
ATIVIDADES
1 – Marque a alternativa com os valores dos momentos da força F de 120 N, em N.m, com relação ao
centro da porca que a chave tenta girar, quando essa força é aplicada em pontos situados respectivamente a 15 cm e 45 cm, do centro da porca.
a) 15 e 45.
b) 150 e 450.
c) 16,5 e 49,5.
d) 18 e 54.
e) 1800 e 540.
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