Defina corpo rígido. Exemplifique.

Passo 1

O enunciado pede para definirmos o conceito de corpo rígido na Mecânica e dar um exemplo concreto. Para isso vamos explicar a definição formal baseada na invariança das distâncias entre partículas e, em seguida, mostrar um caso prático.

Passo 2

Um corpo rígido é um sistema de partículas em que, para quaisquer duas partículas i e j, a distância entre elas permanece constante ao longo do tempo. Em notação, se ri(t) e rj(t) são os vetores posição dessas partículas no instante t, então
l|ri(t) - rj(t)r| = constanteforall,t,;forall,i,j

Passo 3

Essa condição implica que o corpo não sofre deformações: mesmo que ele se desloque ou gire no espaço, sua forma e tamanho permanecem inalterados. Na prática, dizemos que um corpo rígido tem exatamente seis graus de liberdade — três de translação e três de rotação — em relação a um referencial inercial.

Passo 4

Exemplo prático: uma barra de ferro idealizada é tratada como corpo rígido, pois em escalas usuais sua deformação é desprezível. Quando aplicamos uma força na extremidade, a barra pode deslocar-se ou girar, mas a distância entre quaisquer dois pontos da barra permanece (aproximadamente) fixa.

Resposta

Um corpo rígido é um conjunto de partículas tal que as distâncias entre quaisquer pares de partículas se mantêm constantes ao longo do movimento. Exemplo: uma barra de ferro idealizada como não deformável.

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