Caderno
08
Estática
Conteúdos
Centro de Massa e Centro de Gravidade, Torque, Equilíbrio, Máquinas Simples, Momento de Inércia, Tensão e Deformação, Cisalhamento e Elasticidade e Plasticidade.
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Do que se Trata?
...
Confira!
O equilíbrio estático é um conceito importante no projeto de inúmeras estruturas rígidas, desde uma casa simples até uma extensa ponte suspensa, porque essas estruturas devem manter o equilíbrio estático em todas as condições de carga esperadas.
Isso mesmo, como você imagina. O Equilíbrio Estático, de um ponto material ou de um corpo extenso, é a atração principal em todos os exercícios deste caderno.
Vamos lá, o Caderno de Exercícios está aqui para ajudar você a manter o equilíbrio!
01
Avalie as afirmações a seguir, sobre as máquinas simples: plano inclinado, parafuso e cunha.
I. Desprezando os atritos, deslizar um objeto num plano inclinado requer menor força que o peso dele, graças a uma distância maior de aplicação da força;
II. Um exemplo de uso do parafuso é o macaco, máquina simples usada para auxiliar a troca do pneu do carro;
III. A vantagem mecânica de uma cunha é dada pela relação entre sua largura e seu comprimento.
Assim, com relação às afirmações apresentadas, é correto o que se afirma em:
a) Apenas I.
b) Apenas II.
c) Apenas III.
d) Apenas I e II.
e) Apenas I e III.
Resolução Comentada
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O ponto de equilíbrio para o seu estudo em Física.
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03
Em uma exposição existe um arranjo, de 20 kgf de peso, sustentado em equilíbrio por um cabo preso ao teto (Situação I). Todos os dias, para limpeza do ambiente, o arranjo precisa ser deslocado de 3 m para a direita (Situação II), sendo depois colocado na situação inicial. Com relação:
a) à Situação I, qual deve ser a intensidade da força de tração no cabo que sustenta o arranjo?
b) à Situação II, qual deve ser a intensidade da força F que deve ser aplicada ao arranjo para mantê-lo a 3 m da vertical (linha tracejada)? De quanto aumenta a força de tração no cabo que sustenta o arranjo?
04
(ENEM) Slackline é um esporte no qual o atleta deve se equilibrar e executar manobras estando sobre uma fita esticada. Para a prática do esporte, as duas extremidades da fita são fixadas de forma que ela fique a alguns centímetros do solo. Quando uma atleta de massa igual a 80 kg está exatamente no meio da fita, essa se desloca verticalmente, formando um ângulo de 10º com a horizontal, como esquematizado na figura. Sabe-se que a aceleração da gravidade é igual a 10 m/s², cos (10º) = 0,98 e sen (10º) = 0,17. Qual é a força que a fita exerce em cada uma das árvores por causa da presença da atleta?
a) 4,0x10² N.
b) 4,1x10² N.
c) 8,0x10² N.
d) 2,4x10³ N.
e) 4,7x10³ N.
05
Com uma chave de roda de 20 cm de comprimento uma pessoa, aplicando uma força a partir de 50 kgf, na perpendicular ao braço da alavanca, consegue soltar os parafusos da roda de um automóvel. Supondo as mesmas condições, tendo essa pessoa outras duas chaves, de 10 cm e de 100 cm de comprimento, as forças que deveria aplicar em cada uma para soltar os parafusos das outras rodas deveriam ser, respectivamente, no mínimo de:
a) impossível, o parafuso não giraria e 25 kgf.
b) 10 kgf e 25 kgf.
c) 100 kgf e 10 kgf.
d) 25 kgf e 10 kgf.
e) 100 kgf e impossível, o parafuso não giraria.
06
Um pai deseja colocar seus 3 filhos, os dois primeiros com 20 kgf e o último com 10 kgf, em uma gangorra de forma que esta fique em equilíbrio, na horizontal, facilitando os seus cuidados. Para tanto, depois de estabelecer as posições dos dois primeiros, ele coloca a terceira criança no extremo direito da barra, conforme o esquema.
Sobre essa situação são feitas as seguintes afirmações:
I. A barra está em equilíbrio;
II. A barra gira no sentido anti-horário;
III. A barra gira no sentido horário pois há mais peso à sua direita.
Assim, com relação à situação apresentada, é correto o que se afirma em:
a) Apenas I.
b) Apenas II.
c) Apenas III.
d) Apenas I e II.
e) Apenas I e III.
07
Agora, o pai deseja equilibrar em outra gangorra, com o seu próprio peso de um lado, de 80 kgf, colocando do outro lado do apoio um de seus filhos, de 20 kgf, a 2 metros do apoio. Para que o equilíbrio aconteça, o pai deve sentar-se, em relação ao apoio, a:
a) 0,5 m.
b) 1,0 m.
c) 2,0 m.
d) 2,5 m.
e) 4,0 m.
08
(UFMS) Um carrinho de pedreiro, de peso total P = 1000 N, é mantido em equilíbrio estático na posição mostrada na figura abaixo. Indique a(s) afirmativa(s) correta(s).
(01) A força exercida pelo carregador é igual ao módulo do peso do carrinho.
(02) O módulo da força exercida pelo carregador é 400 N.
(04) A força resultante sobre o carrinho é nula.
(08) O módulo da força normal exercida pela superfície da terra sobre o carrinho é menor que 1000 N.
09
(ENEM) As pessoas que utilizam objetos cujo princípio de funcionamento é o mesmo do das alavancas aplicam uma força, chamada de força potente, em um dado ponto da barra, para superar ou equilibrar uma segunda força, chamada de resistente, em outro ponto da barra. Por causa das diferentes distâncias entre os pontos de aplicação das forças, potente e resistente, os seus efeitos também são diferentes. A figura mostra alguns exemplos desses objetos.
Em qual dos objetos a força potente é maior que a força resistente?
a) Pinça.
b) Alicate.
c) Quebra-nozes.
d) Carrinho de mão.
e) Abridor de garrafa.
10
Em um povoado uma torre de telefonia deve ser instalada. O engenheiro determina a locação da torre na posição média de todas as construções do lugar. Admitindo-se, no sistema de coordenadas da figura, que cada quadradinho tenha 2 Km de lado e que as áreas construídas possuem densidades semelhantes, a torre deve ser locada nas coordenadas (x;y), em km, iguais a:
a) (5,0;6,0).
b) (6,0;5,0).
c) (5,0;4,0).
d) (4,0;4,0).
e) (5,0;1,0).
Playlist
Assista a todos os vídeos deste caderno, na sequência, para sua revisão do conteúdo.
Respostas
01. Letra D.
02. 5 kgf.
03. a) 20 kgf; b) F = 15 kgf e a tração aumenta em 5 kgf (T = 25 kgf).
04. Letra D.
05. Letra C.
06. Letra B.
07. Letra A.
08. Corretas: 02, 04 e 08.
09. Letra A.
10. Letra C.