As equações de feixe são uma parte essencial da mecânica e uma ótima maneira de aprimorar suas habilidades de matemática e física. A capacidade de calcular as forças que atuam nos feixes é fundamental na construção, na educação científica e até na melhoria básica da casa, como a construção de prateleiras.

As equações de feixe também permitem que você calcule coisas desconhecidas, como quanto uma caixa pesa ou quanto tempo um feixe é, reorganizando as equações. Esta é uma maneira de economizar tempo e esforço se você precisa saber o peso de um objeto fixo sem o incômodo de desmontar o que está fixado para isso.

Desenhe um diagrama incluindo as forças que atuam no feixe e o comprimento do feixe. Isso ajuda a visualizar o problema e permite coletar todas as informações fornecidas juntas em uma única foto. Isso geralmente é chamado de diagrama de corpo livre em livros didáticos.

Use uma escala para determinar a força no sentido horário atuando no feixe (se presente), medida em Newtons (N). Se a força estiver à esquerda do ponto de equilíbrio, agir para cima (levantar) causa um momento no sentido horário. Se estiver atuando à direita do ponto de equilíbrio, uma força descendente (gravidade) causa um momento no sentido horário. Rotule a Força no Sentido Horário "Fc."

Use uma régua para medir a distância horizontal em metros (m) entre a força no sentido horário e o centro do ponto de equilíbrio, se presente. Etiquete esta distância "dc."

Use uma escala para determinar a força anti-horário, medida em Newtons (N) atuando na viga, se presente. Se a força está à esquerda do ponto de equilíbrio, agindo para baixo (gravidade) causa um momento no sentido anti-horário. Se estiver atuando à direita do ponto de equilíbrio, uma força para cima (elevação) causa um momento no sentido anti-horário. Rotule a força no sentido horário "Fa."

Use uma régua para medir a distância horizontal em metros (m) entre a força anti-horário e o centro do ponto de equilíbrio, se houver. Etiquete esta distância "da". Até agora um desconhecido deveria ter surgido: "Fc", "dc", "Fa" ou "da."

Calcule os momentos no sentido horário (Mc) usando a fórmula por um momento:

Mc = Fc x dc.

Um momento no sentido horário é igual à força no sentido horário multiplicada pela distância horizontal do ponto de equilíbrio.

Calcula os momentos no sentido anti-horário (Ma) usando a fórmula para um momento:

Ma = Fa x da.

Um momento no sentido anti-horário é igual à força no sentido anti-horário multiplicada pela distância horizontal do ponto de equilíbrio.

Deixe os momentos no sentido horário igual aos momentos no sentido anti-horário para encontrar os valores quando eles estão em equilíbrio:
Fa x da = Fc x dc

Isso é conhecido na física como equilíbrio.

Faça o desconhecido force ou distancie o assunto da investigação reorganizando a fórmula para isolar o desconhecido em um lado da equação. Isso é feito dividindo-se o outro lado da equação pela força ou distância conhecidas.

Por exemplo, se quisermos encontrar dc, divida a equação por Fc:

dc = (Fa x da) /Fc

Insira os números conhecidos na equação e resolva a equação para o desconhecido. A equação resolvida dá a força ou a distância necessária para equilibrar os dois lados do feixe.

A resposta deve ser igual ou maior que esse número se quisermos levantar o objeto.

Dica

Um quilograma (Kg) é igual a 9,81 Newtons (N). Se o peso de um objeto é dado em quilogramas, ele deve ser multiplicado por 9,81 para dar a força em Newtons antes que um cálculo possa ser feito.