Exercícios Resolvidos de Equilíbrio Estático em Corpos de Mais de uma Dimensão

Halliday e Resnick, Fundamentos de Física, Volume 2, 8ª edição, Cap 12, pp 19-13

As forças F 1 ,   F 2   e   F 3 agem sobre a estrutura cuja vista superior aparece na figura abaixo. Deseja-se colocar a estrutura em equilíbrio aplicando uma quarta força em um ponto como P. A quarta força tem componentes vetoriais F h e F v . Sabe-se que a = 2,0 m , b = 3,0 m , c = 1,0 m , F 1 = 20 N , F 2 = 10 N , F 3 = 5,0 N .

Determine

  1. F h
  2. F v
  3. d

Passo 1

Vamos começar analisando F h .

Podemos usar uma das equações do equilíbrio estático:

F x = 0

F h - F 3 = 0

F h = F 3

F h = 5,0 N

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Para analisar F v , vamos usar outra equação do equilíbrio estático.

F y = 0

F v = F 1 + F 2 = 30 N

Passo 3

Para descobrirmos d , vamos utilizar a equação referente ao torque.

τ = 0

Escolhendo o ponto O como eixo de rotação, montamos a seguinte equação:

d F v - b F 2 - a F 3 = 0

d = b F 2 + a F 3 F v

d = 1,333   m

Resposta

  1. F h = 5,0 N
  2. F v = 30 N
  3. d = 1,333   m

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