Equilíbrio de um corpo extenso
Momento escalar de uma força
Como vimos no tópico anterior, existe a possibilidade de rotação em um corpo extenso. Para que a força cause uma rotação do corpo extenso, deve ocorrer uma grandeza física denominada momento escalar.
Vejamos um corpo extenso que é capaz de girar em torno do ponto O, tendo assim uma força F, que é aplicada no corpo.
Vejamos a ilustração:
Com base na figura acima, podemos perceber que há uma distância d, que representa a distância que vai do ponto O até a linha de ação de F, que é denominada braço de força, enquanto o ponto O é denominado pólo.
Através de uma equação podemos definir a relação entre o momento escalar (M) da força e o pólo O.
Vejamos a equação:
Com relação ao sinal do momento escalar, devemos saber que ele irá depender do sentido em que a rotação está, ou seja, irá depender do sentido em que a força tender a girar o corpo.
Binário
O binário é considerado um sistema composto por duas forças, com a mesma direção e a mesma intensidade, porém com sentidos opostos, contendo também uma linha de ação não- coincidente.
Vejamos:
Como podemos perceber no binário acima, há uma distância entre as forças, essa distância é denominada braço binário.
A força de um binário é considerada nula, pois o corpo não tem a tendência de acelerar quando está em movimento de translação.
Já se pensarmos no momento escalar de um binário, devemos saber que sua intensidade com relação a todos os pólos será dada através de: |F| d.
Quanto à ação do binário, é importante sabermos que ele se limita a causar um movimento de rotação acelerado no corpo extenso.
Condições de equilíbrio
Existem duas condições para que um corpo extenso esteja em equilíbrio. Sendo elas:
Todas resultantes das forças externas do corpo serão nulas.
Quando falamos das somas forças, externas que agem sobre o corpo, devemos saber que elas são todas nulas com reação aos pólos.
Agora se tratando do equilíbrio, vejamos:
Quando falamos da condição 1, estamos nos referindo a um equilíbrio translatório, já quando falamos da condição 2, estamos nos referindo a um equilíbrio rotatório.
Com isso podemos ver que a condição 2 não irá existir em um ponto material, pois não há chances de ocorrer o movimento de rotação.