Física mecânica: o que estuda a estática?
A estática é a parte da física mecânica que estuda os sistemas físicos em equilíbrio. A estática aborda dois conceitos principais: força e atrito. Segundo os postulados de Newton, força é a grandeza física capaz de produzir modificações no estado de movimento dos corpos.
Na superfície terrestre existe uma força permanente, denominada peso, que atua sobre os sistemas materiais dotados de massa. O peso resulta da atração da gravidade exercida pela Terra sobre todos os corpos situados em sua superfície e se define como o produto da massa do corpo pela aceleração da gravidade, que ao nível do mar é de 9,8m/s2.
Como toda força, o peso apresenta caráter vetorial, ou seja, importam igualmente, para sua definição, o valor numérico ou módulo, a direção e o sentido com que se manifesta. Em qualquer estado físico, o peso dirige-se para o centro da Terra, paralelamente à direção do fio de prumo, que mede com precisão a linha vertical. Um corpo situado num plano horizontal permanece imóvel ao ser submetido a uma força perpendicular (peso), que é compensada pela resistência do plano.
Ao contrário, se o plano é inclinado, o corpo pode deslizar pela ação de seu próprio peso, problema no qual atuam dois fatores principais: a componente tangencial do peso, já que apenas uma parte da força intervém ativamente no processo; e o atrito existente entre as partículas do sólido que desliza e a superfície do plano.
A estática relaciona o efeito do atrito com um tipo específico de força chamada não conservativa, que não se manifesta como movimento e sim como resistência a ele, e produz apenas dissipação em forma de calor. Um sistema físico é conservativo quando sua energia se mantém ao longo do tempo. Para que tal condição se cumpra, é preciso que ele seja submetido a um campo de força derivado de um potencial estacionário. A força de atrito varia de acordo com as características do corpo e da superfície do plano, e se determina por um coeficiente específico para cada substância.
Um sistema físico está em equilíbrio quando o resultado global de todas as forças que atuam sobre ele (peso, atrito, forças exteriores) é nulo.
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