Name: balanced forces and torque in equilibrium
Uploaded: 2023-09-22T11:49:20.000Z
Duration: 1 min 23 s
Channel: JoVE

Quando diferentes forças atuam sobre uma partícula, mas seu movimento não muda com o tempo, diz-se que ela está em equilíbrio. O equilíbrio pode ser categorizado como estático ou dinâmico.
Se uma partícula está em repouso, diz-se que está em equilíbrio estático, e se está se movendo com velocidade constante, diz-se que a partícula está em equilíbrio dinâmico.
Para que uma partícula esteja em equilíbrio, ela deve satisfazer duas condições simultaneamente. Primeiro, a força resultante, a soma vetorial de todas as forças que atuam sobre a partícula, deve ser igual a zero. 
Em segundo lugar, o torque resultante que atua na partícula em torno de um eixo que passa pela partícula deve ser zero, indicando que o momento líquido também é igual a zero.
Considere duas massas iguais colocadas nas duas extremidades de uma prancha de madeira equidistante de seu centro. O centro da prancha é colocado em um pivô cilíndrico. Em tal condição, o equilíbrio estático é estabelecido desde a força resultante e o torque líquido no sistema é zero.

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	<li>Hibbeler, R.C. (2016). Engenharia Mecânica \u2012 Estática e Dinâmica. Hoboken, Nova Jersey: Pearson Prentice Hall. Pág. 87.</li>
	<li>OpenStax. (2023). Física Universitária Vol. 1. [Versão Web]. Obtido de <a href="https://openstax.org/books/university-physics-volume-1/pages/12-1-conditions-for-static-equilibrium">https://openstax.org/books/university-physics-volume-1/pages/12-1-conditions-for-static-equilibrium</a>.</li>
</ol>

condições de equilíbrio para uma partícula

Quando um objeto está em equilíbrio, ele está em repouso ou se movendo com uma velocidade constante. Existem dois tipos de equilíbrio: estático e dinâmico. O equilíbrio estático ocorre quando um objeto está em repouso, enquanto o equilíbrio dinâmico ocorre quando um objeto está se movendo com uma velocidade constante. Em ambos os casos, deve haver um equilíbrio de forças atuando sobre o objeto.

Para entender o conceito de equilíbrio, vamos primeiro considerar as forças atuando sobre um objeto. Quando diferentes forças atuam em um objeto, elas podem se somar, subtrair ou se cancelar. Se a soma vetorial de todas as forças atuando sobre um objeto for zero, o objeto estará em repouso ou se movendo com uma velocidade constante.

A primeira condição que um objeto deve satisfazer para estar em equilíbrio é que a força líquida atuando nele deve ser zero. Isso implica que a soma vetorial de todas as forças atuando sobre o objeto deve ser igual a zero. Em outras palavras, as forças atuando sobre o objeto devem estar equilibradas. Por exemplo, considere um carro estacionado em uma superfície plana. Mesmo que a força gravitacional esteja atuando sobre o veículo, a força que age sobre ele do chão (a força normal) a neutraliza, resultando em uma força líquida e equilíbrio igual a zero.

A segunda condição que o objeto deve satisfazer para estar em equilíbrio é que o torque líquido e, como resultado, o momento líquido atuando sobre ele também devem ser zero. Um exemplo de torque causando o movimento rotacional de um objeto é uma tábua de madeira em um pivô. Duas massas de peso igual em cada extremidade criam um torque, mas como elas estão equidistantes do centro da tábua, os torques se equilibram, resultando em um torque líquido e equilíbrio estático igual a zero.

Condições de Equilíbrio para uma Partícula

Quando um objeto está em equilíbrio, ele está em repouso ou se movendo com uma velocidade constante. Existem dois tipos de equilíbrio: estático e dinâmico. Estático...

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Engenharia Mecânica

Unit 1

Unidade 1

Equilibrium of a Particle

Equilíbrio de uma Partícula

KEY TERMS AND CONCEPTS

TERMOS-CHAVE E CONCEITOS

Equilibrium Conditions for a Particle

balanced forces and torque in equilibrium

Equilibrium depends on balanced forces and balanced torque. An object in equilibrium is either at rest or moving with a constant velocity. These two cases are called static equilibrium and dynamic equilibrium.

Static equilibrium means the object is not moving. Dynamic equilibrium means the object is moving, but its velocity stays constant. In both cases, the forces acting on the object must balance each other.

Different forces can add, subtract, or cancel each other out. When the vector sum of all the forces is zero, the object is in equilibrium. That is why the net force must be zero. A parked car on a level surface is a simple example. Gravity pulls it downward, and the normal force from the ground pushes upward to balance it.

The second condition for equilibrium is zero net torque. Torque is the turning effect of a force, and it can cause rotation. Net torque, or the total moment, must also be zero. A wooden plank on a pivot shows this idea. If two equal masses sit at equal distances from the center, their torques cancel, and the plank stays in static equilibrium.

Balanced Forces and Torque in Equilibrium

balanced-forces-and-torque-in-equilibrium

equilibrium conditions for a particle

Equilibrium depends on balanced forces and balanced torque. An object in equilibrium is either at rest or moving with a constant velocity. These two cases are called static equilibrium and dynamic equilibrium. Static equilibrium means the object is not moving. Dynamic equilibrium means the object is moving, but its velocity stays constant. In both cases, the forces acting on the object must balance each other. Different forces can add, subtract, or cancel each other out. When the vector sum...

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Free-Body Diagrams for Force Analysis

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Free-Body Diagram for Two-Block Motion

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Types of Equilibrium in Forces

Equilibrium in physics describes how forces act on a body so it stays still or moves at a constant speed. In two-dimensional force systems, equilibrium can be grouped into several categories based on how the forces are arranged. Collinear equilibrium is the simplest case. The forces act along one straight line, so only one force equation is needed in the direction of those forces. The other equations are already satisfied. Coplanar concurrent equilibrium is another category. In this case, all...

key terms and concepts

Learn how balanced forces and zero net torque keep an object in static or dynamic equilibrium, with examples like a parked car and a plank on a pivot.

Balanced Forces and Torque in Equilibrium | JoVE K12

O JoVE Core Mechanical Engineering oferece vídeos animados concisos e de fácil compreensão que abrangem tópicos-chave como equilíbrio, forças, análise de treliças e mecânica estrutural. Explore suas aplicações no mundo real e observe esses conceitos em ação por meio de experimentos conduzidos por cientistas.

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Balanced Forces and Torque in Equilibrium

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