Na figura, o segmento AB representa uma barra homogênea, de 1m de comprimento, que é mantida em equilibrio mecânico na posição horizontal. A barra está apoiada num ponto a 25 cm da extremidade A, e o módulo da força F, aplicada na extremidade B é 3N. Qual é o peso da barra? Qual é o tamanho total da alavanca?
Apresente os cálculos.
Respostas
Resposta:
O peso da barra é 6 N e o tamanho total da alavanca é 75 cm.
Explicação:
Seja C o ponto de apoio da barra, a 25 cm de A. Se AB = 100 cm e AC = 25 cm, CB = 75 cm, que corresponde à medida da alavanca.
Como o sistema está em equilíbrio, o somatório de momentos em relação a A é nulo (escolhi A, pois não sei se há alguma força atuando nesse ponto, e ela não é considerada no cálculo do momento em relação a A, por sua linha de ação passar por esse ponto, caso exista). Assim:
Ma = P . 50 - F . 100 = 0 - > P = 6 N, pois F = 3 N.
Obs.: Assumi que a força F está para cima, contrária ao peso, por isso seus momentos têm sinais diferentes na equação. Usei referencial positivo no sentido horário e que M = F . b, onde M é o momento de certa força F, F é a força e "b" é o braço de alavanca. Vale lembrar também que a força peso atua exatamente no centro da barra, por ser o lugar geométrico de seu centro de massa.
Espero ter ajudado. Se puder confirmar a resposta, eu agradeço. Bons estudos!