Question

Uma das tarefas da aula de laboratório da turma de Junior foi verificar a condição de equilíbrio do sistema mostrado na figura abaixo. De acordo com as leis da física, para que um sistema esteja em equlíbrio estático, é necessário que :

a)O peso do corpo que está na vertical deve sempre ser menor do que as outras duas forças aplicadas.
b)é necessário que o sistema tenha aceleração diferente de zero.
c)Todos os ângulos do sistema devem ser iguais.
d)a soma das forças decompostas nos eixos X e Y, ou seja, as resultantes nesses eixos, devem ser iguais a zero.
e)Todas as forças do sistema devem ter o mesmo valor.

Answer 1

A segunda lei de Newton pode ser escrita em forma matemática da seguinte maneira:
Fr = m x ar
Onde:
Fr = São todas as forças que atuam sobre o sistema escolhido, que no caso, está na gravura.
m = é a massa de todo o sistema escolhido, das 3 bolas, bem como das polias e das cordas, na maioria dos casos, porém, despreza-se a massa das polias e das cordas e fica-se apenas com as massas das bolas.
ar = é a aceleração resultante, que se existir, fará com que todo o sistema se acelere para alguma direção e sentido, com alguma intensidade ou módulo.

Para que qualquer corpo ou qualquer sistema esteja em equilíbrio, ou em repouso, é necessário que na fórmula acima, ar seja igual a zero! (ar = 0 m/s² no S.I.). Quando ar = 0 significa que não existe nenhuma aceleração nesse sistema ou corpo e se não há nenhuma aceleração, significa que Fr = 0, já que as massas nunca serão iguais a zero.

Quando Fr é igual a zero, significa que as forças se cancelam  ou que não há nenhuma força atuando no sistema ou corpo.

Note que temos forças verticais (eixo y) e forças horizontais (eixo x) e se essas forças se cancelarem, então isso significa que Fr em x = 0N e Fr em y = 0N e por fim, Fr total será zero e o sistema estará em equilíbrio, ou repouso. Não haverá nenhuma aceleração nesse sistema, ele estará parado.

Resposta: Letra d)