Exercícios Resolvidos de Equilíbrio Estático em Barras Inclinadas

David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker, Fundamentos de Física, Volume 2 , 8º ed. Rio de Janeiro: LTC , 2006, pp 19-15.

Para quebrar a casca de uma noz com um quebra-nozes, forças de pelo menos 40 N de módulo devem agir sobre a casca em ambos os lados. Para o quebra-nozes da figura abaixo, com distâncias L = 12   c m e d = 2,6   c m . Quais são as componentes das forças F 1 em cada cabo (aplicadas perpendicularmente aos cabos) que correspondem a esses 40   N ?

Passo 1

Vamos aplicar o equilíbrio do torque resultante.

Uma força de 40 N age sobre a casa a uma distância d . Precisamos descobrir o valor da força F 1 a uma distância L .

Vamos aplicar a fórmula do torque resultante, escolhendo o ponto de encontro entre os dois cabos como eixo de rotação. τ = 0

A força F 1 é perpendicular a distância L e gera torque no sentido anti-horário.

A força de 40 N é perpendicular a distância d e gera torque no sentido horário.

Definindo por convenção o sentido anti-horário como positivo, montamos a equação.

M 1 + M 2 =0

F 1   x   L - 40 N   x   d = 0

F 1 = 40 N   x d L = 40 N x 2,6 12

F 1 = 8,66   N

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Resposta

F 1 = 8,66   N

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