O que é grau de liberdade de um sistema? Como pode ser também chamado?

Passo 1

O enunciado pergunta o que é o grau de liberdade de um sistema e qual outro nome ele recebe. Este é um conceito de cinemática e dinâmica de sistemas (mecânica clássica), que envolve a escolha dos chamados “coordenadas generalizadas” para descrever todo movimento possível.

Passo 2

O grau de liberdade de um sistema é o número mínimo de parâmetros independentes necessários para especificar completamente sua configuração. Em outras palavras, se você conseguir descrever a posição de todas as partes do sistema por meio de \nu variáveis independentes, dizemos que ele tem \nu graus de liberdade.

Passo 3

Para ilustrar, um corpo rígido no espaço tridimensional possui seis graus de liberdade: três deslocamentos (eixos x,y,z) e três rotações (ângulos de Euler). Já no plano ele teria três graus de liberdade: dois translatórios e um rotacional.

Passo 4

Esse mesmo conceito pode ser chamado de “mobilidade do sistema” ou “número de coordenadas generalizadas”. Em muitas disciplinas de engenharia e física, também se diz simplesmente “mobilidade” para indicar quantos movimentos independentes são possíveis.

Resposta

O grau de liberdade de um sistema é o número mínimo de parâmetros independentes (coordenadas generalizadas) que definem completamente sua configuração. Ele também pode ser chamado de mobilidade do sistema ou número de coordenadas generalizadas.

Exercícios relacionados