Conceitue:
Força de ligação

Passo 1

O enunciado pede que a gente conceitue a força de ligação, que é um conceito de Mecânica (Estática e Dinâmica). Para resolver, vamos lembrar que, em sistemas sujeitos a restrições de movimento, surgem forças que garantem o cumprimento dessas restrições.

Passo 2

Uma restrição pode ser descrita por uma equação geométrica
g(q,t)=0
onde q representa as coordenadas gerais do corpo. A força de ligação é justamente a força que atua sobre o corpo para que essa condição g(q,t)=0 seja mantida em todo instante.

Passo 3

Em um diagrama de corpo livre, a força de ligação aparece sempre que o corpo está em contato com algo que impede parte de seu movimento livre (por exemplo, uma superfície, um apoio ou um articulador). Ela é também chamada de força de restrição ou força de reação, e se ajusta em intensidade e direção para anular a componente do movimento proibido pela restrição.

Passo 4

Características importantes da força de ligação:
  1. A direção costuma ser perpendicular à superfície de contato se não há atrito (no caso ideal).
  2. Em formulações de Mecânica Analítica (p. ex. Lagrange com multiplicadores de Lagrange), ela não faz trabalho virtual sobre movimentos admissíveis (é uma força ideal).
  3. Exemplos: a força normal de uma base sobre um bloco, a tensão em um fio inextensível, a reação de um apoio engastado.

Resposta

A força de ligação é a força que o elemento de restrição (superfície, fio, apoio etc.) exerce sobre um corpo para garantir que ele obedeça a uma restrição geométrica de movimento; em geral atua na direção que bloqueia o deslocamento proibido e, no caso ideal, não realiza trabalho virtual nas variações compatíveis com a restrição.

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