Ano 2023#estatica#equilibrio#eletrostatica#estrutura

Sobre o tema

A estática de estruturas é um ramo da física que analisa o equilíbrio de sistemas sob ação de forças. Neste problema, uma estrutura triangular apoiada em uma parede vertical está sujeita a forças gravitacionais e eletrostáticas. O campo elétrico vertical interage com uma carga negativa na extremidade, gerando uma força de sentido oposto ao campo. Para determinar a reação no apoio A, aplicam-se as equações de equilíbrio: soma de forças horizontais, verticais e momento nulo. O cálculo envolve considerar pesos da barra e da partícula, além da força elétrica, e escolher um ponto de momento que simplifique as incógnitas.

Tópicos relacionados

  • Equilíbrio de estruturas planas
  • Força eletrostática em campo uniforme
  • Cálculo de reações de apoio
  • Momentos e condições de equilíbrio

Enunciado

A figura apresenta uma estrutura formada pelas barras AB, BC e CA. Essa estrutura esta apoiada na parede vertical nos pontos A e B. O apoio A permite reacoes apenas na direcao do eixo x, enquanto o apoio B permite reacoes nas direcoes dos eixos x e y. Na extremidade C da estrutura esta posicionada uma particula de carga Q e massa M. A estrutura esta em uma regiao do espaco submetida a um campo eletrico vertical de modulo E e sentido de cima para baixo. Dados: comprimento da barra BC: 4 m; comprimento da barra AB: 3 m; massa da barra BC: 2,5 kg; massa da particula: M = 0,3 kg; carga da particula: Q = -5 C; intensidade do campo eletrico: 4,6 N/C; g = 10 m/s^2. O modulo da reacao no apoio A, em N, e aproximadamente:

Alternativas

  • A)

    10

  • B)

    17

  • C)

    19

  • D)

    21

  • E)

    23

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Perguntas frequentes

O que é equilíbrio de um corpo rígido?

Um corpo rígido está em equilíbrio quando a resultante de todas as forças externas é zero e a soma dos momentos em relação a qualquer ponto também é zero.

Como a força elétrica atua sobre uma carga negativa em um campo elétrico?

A força elétrica sobre uma carga negativa tem sentido oposto ao do campo elétrico. Se o campo é vertical para baixo, a força na carga negativa é vertical para cima.

Por que escolher o ponto B para calcular o momento?

Escolher o ponto B elimina as reações desconhecidas Bx e By do cálculo do momento, pois elas passam por B, reduzindo o número de incógnitas na equação.

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