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João Vítor Gilberto Bento de Abreu
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1 Capítulo 3 Equilíbrio de uma partícula slide 1

2 Objetivos do capítulo Introduzir o conceito do diagrama de corpo livre (DCL) para uma partícula. Mostrar como resolver problemas de equilíbrio de uma partícula usando as equações de equilíbrio. slide 2

3 Condição de equilíbrio de uma partícula Para manter o equilíbrio, é necessário satisfazer a primeira lei do movimento de Newton: onde ΣF é a soma vetorial de todas as forças que atuam sobre a partícula. slide 3

4 Molas Uma característica que define a elasticidade de uma mola é a constante da mola ou rigidez k. A intensidade da força exercida sobre uma mola linearmente elástica é: F = ks. slide 4

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7 Cabos e polias Para qualquer ângulo θ mostrado na Figura a seguir, o cabo está submetido a uma tração constante T ao longo de todo o seu comprimento. slide 7

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9 Procedimento para traçar um diagrama de corpo livre Desenhe o contorno da partícula a ser estudada. Mostre todas as forças. Identifique cada força slide 9

10 A esfera tem massa de 6kg e está apoiada como mostrado. Desenhe o Diagrama de Corpo Livre da esfera, da corda CE e do nó em C slide 10

11 Sistemas de forças coplanares Para que essa equação vetorial seja satisfeita, as componentes x e y da força devem ser iguais a zero. Portanto, slide 11

12 Sistemas de forças coplanares É importante notar que se a força tiver intensidade desconhecida, o sentido da seta da força no diagrama de corpo livre poderá ser assumido. Nesse caso, é assumido que a força incógnita F atua para a direita a fim de manter o equilíbrio. slide 12

13 Procedimento para análise Diagrama de corpo livre Estabeleça os eixos x, y com qualquer orientação adequada. Identifique todas as intensidades e direções das forças conhecidas e desconhecidas no diagrama. O sentido de uma força que tenha intensidade desconhecida é assumido. slide 13

14 Procedimento para análise Equações de equilíbrio Aplique as equações de equilíbrio As componentes serão positivas se forem direcionadas ao longo de um eixo positivo e negativas se forem direcionadas ao longo de um eixo negativo. slide 14

15 Procedimento para análise Equações de equilíbrio Se existirem mais de duas incógnitas e o problema envolver mola, deve-se aplicar F = ks para relacionar a força da mola à deformações da mola. Como a intensidade de uma força é sempre uma quantidade positiva, então, se a solução produzir um resultado negativo, isso indica que o sentido da força é oposto ao mostrado no diagrama de corpo livre (que foi assumido). slide 15

16 Determine as forças de tração nos cabos AB e AD para o equilíbrio do motor de 250kg. slide 16

17 Determine as forças de tração nos cabos AB e AD para o equilíbrio do motor de 250kg. slide 17

18 Se o saco em A tiver peso de 20lb, determine o peso do saco em B e a força em cada corda para manter o sistema em equilíbrio. slide 18

19 Se o saco em A tiver peso de 20lb, determine o peso do saco em B e a força em cada corda para manter o sistema em equilíbrio. slide 19

20 Se o saco em A tiver peso de 20lb, determine o peso do saco em B e a força em cada corda para manter o sistema em equilíbrio. slide 20

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22 Exercícios sugeridos - Hibbeler: Cap , 2.20, 2.24, 2.35, 2.38 e 2.50, Cap.3 3.8, Clique 3.9, para 3.17, editar o 3.18, estilo do 3.20 subtítulo e mestre slide 22

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