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Universidade Federal de São Paulo Campus Baixada Santista Estática dos Sólidos Aula 5 Momento de uma força 2018 Profa. Adriana Momento de uma Força Uma força aplicada a um corpo produz uma tendência de rotação do corpo (Torque, momento de força ou momento) em torno de um ponto ou de um eixo. Intensidade: Mo=F.d Direção e Sentido: São determinados pela regra da mão direita. - Polegar se orienta ao longo do eixo do momento determinando a direção e o sentido do vetor momento, que no caso é dirigido para cima e perpendicular ao plano sombreado contendo a força F e d • O vetor momento é representado em 03 dimensões por uma seta circular para distingui-lo do vetor força; • Em sistemas coplanares a representação é uma seta curva( no sentido anti-horário). • Momento Resultante de um sistema de forças coplanares: Se um sistema de forças se situa em um plano xy então o momento produzido por cada força em relação ao ponto O é direcionado ao longo do eixo Z. Consequentemente o momento resultante pode ser determinado adicionando-se os momentos de todas as forças algebricamente , pois os vetores momento são colineares. Então: Onde a seta no sentido anti-horário indica que o momento será positivo se apontar ao longo do eixo +z e negativo se apontar para o eixo –z Exemplo 1 Determine o momento da força em relação ao ponto O em cada caso ilustrado: Exemplo 2 Determine o momento resultante de quatro forças que atuam na haste mostrada na figura em relação ao ponto O. Exemplo 3 Exemplo 4 Momento de uma força –Formulação vetorial O momento vetorial de uma força F em relação a um ponto O ou mais exatamente em relação ao eixo de momento que passa por O perpendicularmente ao plano contendo O e F pode ser expresso como: Onde r representa um vetor posição traçado de O até qualquer ponto sobre a linha de ação de F. A intensidade do produto vetorial é definida pela equação: Mo=r.F senθ. - O ângulo é medido entre as direções do vetor r e do vetor Força F. - Para definir esse ângulo o vetor r é tratado como vetor deslizante, isto é: d=r senθ. Direção e sentido: A direção e o sentido são determinados pela regra da mão direita, com a aplicação do produto vetorial. Deslocando o vetor r ao longo de uma linha tracejada e curvando os dedos da mão direita do vetor r para o vetor F, (r vetor F), o polegar indicará para cima ou perpendicular ao plano contendo r e F que está na mesma direção de Mo. Tanto a curva dos dedos como a curva em torno do vetor de momento indica o sentido da rotação causado pela força. Formulação do vetor cartesiano Estabelecendo os eixos coordenados x, y e z, os vetores posição e força podem ser expressos como vetores cartesianos. Exemplo 5 Exemplo 6 O poste da figura abaixo está sujeito a uma força de 60N na direção de C para B. Determine a intensidade do momento criado pela força em direção ao suporte A.