A barra uniforme OA tem um peso de 100 N e quando ela está na posição vertical, a mola está livre. Determine a posição para o equilíbrio. Investigue a estabilidade na posição de equilíbrio.
Passo 1
Desenhando o diagrama do corpo livre:
Passo 2
Começamos calculando a elongação da mola:
Passo 3
Calculamos a energia potencial elástica da mola (k=400 N/m do enunciado):
Passo 4
Calculando a energia potencial total do sistema temos:
Passo 5
Para encontrar a posição de equilíbrio, devemos encontrar a primeira derivada:
Passo 6
Para analisar a estabilidade, devemos calcular a expressão da segunda derivada: