Este artigo explica o que é um sistema de forças. Você também encontrará vários exemplos de sistemas de força e quais são os tipos mais comuns de sistemas de força.
O que é um sistema de forças?
Na física, um sistema de forças é um conjunto de forças que atuam sobre o mesmo corpo ou objeto. Ou seja, quando duas ou mais forças são aplicadas a um corpo, trata-se de um sistema de forças.
Logicamente, para que seja um sistema de forças, mais de uma força deve atuar; de duas forças já consideramos um sistema. Da mesma forma, cada uma das forças que fazem parte de um sistema de forças é chamada de componente do sistema.
Qualquer sistema de forças pode ser substituído por uma única força, chamada força resultante . Desta forma, o sistema é simplificado, pois passa de várias forças para uma única força e, portanto, é mais fácil de interpretar.
Para isso é necessário realizar um procedimento que apresenta certa dificuldade, pois depende da natureza do sistema de forças. Clique no link a seguir para ver como fazer isso:
Exemplos de sistemas de força
Considerando a definição de sistema de forças, a seguir você pode ver vários exemplos de sistemas de forças para entender melhor seu significado.
- Por exemplo, temos um sistema de forças quando várias pessoas exercem força sobre um objeto muito pesado ao mesmo tempo para tentar movê-lo.
- Outro exemplo de sistema de força é quando uma pessoa segura um objeto. Diversas forças atuam no sistema como a força do peso da pessoa, a força do peso do objeto e a força da pessoa para sustentar o objeto, entre outras forças.
- Por fim, quando um carro se desloca na estrada ele também é um sistema de forças, pois sobre ele atuam diversas forças: a força do peso, a força normal, a força de atrito, etc.
Tipos de sistemas de força
Os tipos mais importantes de sistemas de força são explicados abaixo. Porém, para entender melhor o conceito de cada tipo de sistema de forças, é recomendável ler também como é calculada a força resultante de um sistema de forças (você tem o link acima), pois ela é calculada de forma diferente dependendo do tipo de sistema de forças . sistema.
Sistema de força coplanar
Um sistema de forças coplanar é um conjunto de forças que atuam no mesmo plano. Para que todas as forças do sistema estejam contidas em um único plano.
Uma das características deste tipo de sistema é que todas as forças podem ser expressas por vetores de apenas duas coordenadas. Normalmente, quando você começa a estudar física, costuma fazer exercícios com esse tipo de força porque são mais fáceis.
Sistema de forças concorrentes
Um sistema de forças concorrentes consiste em duas ou mais forças cujas direções se cruzam em um ponto. Em outras palavras, as extensões das linhas de ação de um sistema de forças concorrentes se cruzam num único ponto.
Portanto, como veremos a seguir, um par de forças paralelas ou colineares nunca fará parte de um sistema de forças concorrentes.
sistema de forças hillar
Um sistema de forças colineares é composto por diversas forças que possuem a mesma direção. Portanto, quando duas ou mais forças compartilham sua linha de ação, trata-se de um sistema de forças colineares.
Deve-se observar que as forças colineares podem ter direções iguais ou opostas, mas independentemente de sua direção, são consideradas colineares se tiverem a mesma direção.
sistema de força paralela
Um sistema de forças paralelas é um conjunto de forças formado apenas por forças paralelas, ou seja, as linhas de ação de todas as forças nesse sistema de forças são paralelas.
Embora as linhas de ação desses tipos de forças sejam paralelas, elas são matematicamente consideradas como tendo a mesma direção.
Sistema de forças perpendiculares
Um sistema de forças perpendiculares consiste em duas ou mais forças perpendiculares entre si, ou seja, formam um ângulo de 90º.
Para calcular a força resultante de duas forças perpendiculares, devemos aplicar a fórmula da magnitude de uma força. Se você estiver mais interessado, pode ver como isso é feito no artigo vinculado acima sobre a força resultante.
sistema de forças em equilíbrio
Um sistema de forças em equilíbrio é um conjunto de forças cuja força resultante e momento resultante são zero. Portanto, um sistema está em equilíbrio quando está em repouso, tem uma velocidade linear constante ou uma velocidade angular constante.
Na física, para que um corpo seja considerado em equilíbrio, ele deve satisfazer duas condições, você pode ver quais são elas aqui: