Equilíbrio de um corpo extenso


Dentro da Física há uma vertente responsável por investigar todas as condições a respeito do equilíbrio de um corpo.

Ainda nessa ramificação é possível estudar dois tipos de corpos, os quais são divididos de acordo com suas condições de equilíbrio, sendo eles: corpos com pontos materiais e corpos rígidos – dentro dos quais se encontram estudos sobre o equilíbrio do corpo extenso – assunto a respeito do qual trataremos nesse artigo.

Sobre a classificação dos corpos

Lembra quando falávamos sobre os corpos poderem ser classificados de acordo com suas condições de equilíbrio?

Pois bem, estávamos falando sobre os corpos com pontos materiais, e também, aqueles rígidos, ou seja, aqueles em que as partículas responsáveis por sua formação não mudam de lugar durante todo o processo de pesquisa.

corpo extenso

Agora, vamos a um exemplo: Imagine que um corpo, de natureza rígida, é sujeito à ação de diversas forças, as quais incorrem sobre um mesmo plano. Dessa forma, pode-se dizer que tal corpo está em equilíbrio, isso ocorre porque tal objeto apresenta dois tipos de equilíbrio, rotação e translação.

Guarde esses nomes, eles são de extrema importância para compreensão do equilíbrio do corpo extenso.

Equilíbrio de rotação e translação

Rotação: conceitualmente, pode-se definir o equilíbrio de rotação tal qual a “soma algébrica” das forças externas que incorrem sobre o corpo e que em relação a um polo do tipo arbitrário são nulas.

É válido lembrar que o equilíbrio de rotação jamais vai ocorrer em um ponto do tipo material, afinal, não existem possibilidades de ocorrência de movimento de rotação nesses casos.

Translação: aqui o equilíbrio resulta dos sistemas de forças, o qual deve ser nulo, portanto, a chamada “força resultante” aquela que atua no sistema do corpo rígido deve ser zero.

Podemos classificar tanto equilíbrio de translação, quanto o de rotação, como condições necessárias ao equilíbrio de um corpo extenso.

Momento escalar de uma força

Lembra-se do tópico anterior em que falamos que não há a possibilidade de ocorrer o movimento de rotação em pontos do tipo material?

Pois bem, durante o equilíbrio do corpo extenso há sim a possibilidade de se ocorrer o movimento de rotação, mas para isso deve acontecer o que chamamos de “momento escalar”, um tipo de grandeza física.

Para entender melhor vamos a um exemplo: imagine um corpo no qual existe uma distância denominada “d” – sendo esta a distância que vai do chamado ponto “O” até a linha de ação, representada pela letra “f”.

Lembrando que “f” é o braço de força e “O” o polo.

Matematicamente é possível definir uma equação para relação “momento escalar da força”, representada pela letra “M”, e o polo, caracterizado por meio da letra “O”.

É importante dizer ainda que o momento escalar leva um sinal, o qual depende do sentido em que a rotação ocorre, portanto, depende do sentido em que o corpo, ou, objeto será girado.

Binário

Além do “momento escalar de força” faz-se necessário citar o binário, um tipo de sistema formado a partir de duas forças, as quais apresentam mesma intensidade e direção, entretanto, sentidos opostos, além é claro, de conter o que chamamos de “linha de ação não coincidente”.

Imagine que dentro de um sistema há uma certa distância entre as forças sobre ele exercida, tal distância é denominada “braço binário”. Nesse artigo já falamos muito sobre força nula, e, imagino que deva ter percebido o quão está é importante para que realmente ocorra o equilíbrio do corpo extenso.

Sendo assim, cabe dizer que a força de um binário também é considerada nula, afinal, não existe nenhuma tendência do corpo de acelerar mediante movimento de translação.

Aprofundando ainda mais esse tópico pensemos no momento escalar de um binário (M), em uma situação como essa é possível afirmar que a intensidade- em uma comparação com os polos – pode ser materializada por meio do seguinte: ¦F¦ d.

Por fim, cabe salientar que a ação de um binário tem por objetivo ocasionar um movimento rotativo acelerado no corpo extenso.

E assim terminamos nosso artigo sobre o “equilíbrio de um corpo extenso”. Pontos importantes que você deve lembrar são: equilíbrio de rotação e translação. Entendendo isso, certamente entenderá o fenômeno como um todo.

Obrigado por mais uma vez nos escolher como opção em seus estudos e pesquisas. Lembre-se, só aqui você encontra todos os conteúdos e artigos completos. Até a próxima!