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ESTÁTICA 2008 Chico Boca 01-(UFABC-2008) Um mecânico ...

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<strong>ESTÁTICA</strong> <strong>2008</strong> <strong>Chico</strong> <strong>Boca</strong><br />

<strong>01</strong>-(<strong>UFABC</strong>-<strong>2008</strong>) <strong>Um</strong> <strong>mecânico</strong> afirma ao seu assistente que é possível erguer e manter um carro no alto e em<br />

equilíbrio estático, usando-se um contrapeso mais leve do que o carro. A figura mostra, fora de escala, o<br />

esquema sugerido pelo <strong>mecânico</strong> para obter o seu intento.<br />

Considerando as polias e os cabos como ideais e, ainda, os cabos convenientemente presos ao carro para que<br />

não haja movimento de rotação, determine a massa mínima do contrapeso e o valor da força que o cabo central<br />

exerce sobre o carro, com massa de 700 kg, quando esse se encontra suspenso e em equilíbrio estático.<br />

Dado: Adote g = 10 m/s2.<br />

02- (UNICAMP-<strong>2008</strong>) A canaleta AB mostrada a seguir tem 20 m de comprimento e massa uniformemente<br />

distribuída ao longo de toda sua extensão. Apoiada em seu ponto médio (M), a canaleta encontra-se na<br />

horizontal, em equilíbrio estático, tendo, sobre ela, uma esfera de 5,0 kg em repouso no ponto C, a 1,0 m de M<br />

e, na extremidade oposta (B), um balde vazio de 0,50 kg, como mostra a figura.<br />

A partir de certo instante, abre-se uma torneira que derrama água dentro do balde à razão de 0,50 L/s e, nesse<br />

mesmo instante, dá-se um impulso horizontal na esfera, que a faz rolar com velocidade constante V no sentido<br />

da extremidade A da canaleta. Considerando-se a densidade da água igual a 1,0 kg/L e g = 10 m/s2, determine<br />

o valor de V, em m/s, para que a canaleta permaneça na horizontal, em equilíbrio estático, até que a esfera<br />

atinja a extremidade A.<br />

03-(FGV-<strong>2008</strong>) Usado no antigo Egito para retirar água do rio Nilo, o shaduf pode ser visto como ancestral do<br />

guindaste. Consistia de uma haste de madeira onde em uma das extremidades era amarrado um balde,<br />

enquanto que na outra, uma grande pedra fazia o papel de contra-peso. A haste horizontal apoiava-se em outra<br />

verticalmente disposta e o operador com suas mãos entre o extremo contendo o balde e o apoio (ponto P),<br />

exercia uma pequena força adicional para dar ao mecanismo sua mobilidade.


Dados:<br />

Peso do balde e sua corda--------------200N<br />

Peso da pedra e sua corda--------------350N<br />

Para o esquema apresentado, a força vertical que uma pessoa deve exercer sobre o ponto P, para que o<br />

shaduf fique horizontalmente em equilíbrio, tem sentido<br />

a) para baixo e intensidade 100N<br />

b) para baixo e intensidade 50N<br />

c) para cima e intensidade 150N<br />

d) para cima e intensidade 100N<br />

e) para cima e intensidade 50N<br />

04-(ITA-<strong>2008</strong>) A figura mostra uma barra de 50cm de comprimento e massa desprezível, suspensa por uma<br />

corda OQ, sustentando um peso de 3000N no ponto indicado. Sabendo que a barra se apóia sem atrito nas<br />

paredes do vão, a razão entre a tensão na corda e a reação na parede no ponto S, no equilíbrio estático, é igual<br />

a<br />

a) 1,5 b) 3,0 c) 2,0 d) 1,0 e) 5,0


05-(UNIFESP-<strong>2008</strong>) A Massa da Terra é aproximadamente 80 vezes a massa da Lua e a distância entre os<br />

centros de massa desses astros é aproximadamente 60 vezes o raio da Terra. A respeito do sistema Terra-Lua<br />

pode-se afirmar que<br />

a) a Lua gira em torno da Terra com órbita elíptica e em um dos focos dessa órbita está o centro de massa da<br />

Terra<br />

b) a Lua gira em torno da Terra com órbita circular e o centro de massa da Terra está no centro dessa órbita<br />

c) a Terra e a Lua giram em torno de um ponto comum, o centro de massa do sistema Terra-Lua, localizado no<br />

interior da Terra.<br />

d) a Terra e a Lua giram em torno de um ponto comum, o centro de massa do sistema Terra=Lua,, localizado<br />

no meio da distância entre os centros de massa da Terra e da Lua.<br />

e) a Terra e a Lua giram em torno de um ponto comum, o centro de massa do sistema Terra-Lua, localizado no<br />

interior da Lua.<br />

06-(UFSCAR-<strong>2008</strong>) Quando novo, o momento total do binário de forças mínimas, iguais, constantes e<br />

suficientes para atarraxar o regulador do botijão de gás, tinha intensidade 2FdN.m.<br />

Agora, quebrado como está, a intensidade das novas forças mínimas, iguais e constantes, capazes de causar o<br />

mesmo efeito, deve ser maior que F em<br />

a)1/4 b) 1/3 c) 1/2 d) 2/3 e) 3/4<br />

07-(PUC-MG-<strong>2008</strong>) <strong>Um</strong>a placa de publicidade, para ser colocada em local visível, foi afixada com uma barra<br />

homogênea e rígida e um fino cabo de aço à parede de um edifício, conforme ilustração.<br />

Considerando-se a gravidade como 10m/s2, o peso da placa como 200 N, o comprimento da barra como 8 m,<br />

sua massa como 10 kg, a distância AC como 6 m e as demais massas desprezíveis, pode-se afirmar que a<br />

força de tração sobre o cabo de aço é de:<br />

a) 417 N<br />

b) 870 N<br />

c) 300 N<br />

d) 1200 N<br />

e) 500N


08-(UFMS-<strong>2008</strong>) Dois trapezistas, que são crianças, possuem massas iguais a M, e cada um deles segura em<br />

cordas que estão presas a um ponto comum da extremidade esquerda de outra corda que passa por duas<br />

roldanas presas no teto. Na extremidade direita dessa outra corda, um outro trapezista, adulto, de massa 2M,<br />

está também pendurado e mantém o sistema em equilíbrio, veja a Fig. <strong>01</strong>. Inicialmente os trapezistas estão<br />

em repouso, mas, quando quiserem, podem girar com relação a um eixo vertical independentemente, como<br />

mostram as figuras 02, 03 e 04. Desprezando a massa da corda e outras forças dissipativas, é correto afirmar:<br />

(0<strong>01</strong>) Na situação correspondente à Fig. 02, as duas crianças trapezistas estão em equilíbrio.<br />

(002) Na situação correspondente à Fig. 03, o trapezista adulto está em equilíbrio.<br />

(004) Na situação correspondente à Fig. 04, todos os trapezistas estão em equilíbrio na direção vertical.<br />

(008) Todos os trapezistas permanecem em equilíbrio vertical somente na situação da Fig. 1.<br />

(<strong>01</strong>6) Quando todos os trapezistas estão em equilíbrio vertical, a força tensora, na corda que passa<br />

pelas roldanas, é igual a 2Mg.<br />

09-(UERJ-<strong>2008</strong>) <strong>Um</strong>a barra de ferro AB, na horizontal com A estando à esquerda e B à direita, tem<br />

comprimento 1om e massa 350kg.<br />

Ela encontra-se em equilíbrio estático, com 60% de seu comprimento total (parte esquerda) apoiados sobre<br />

uma laje de construção e os 40% restantes estão sem apoio (parte direita).<br />

<strong>Um</strong> homem de massa 100kg começa a se deslocar sobre a barra, a partir de A no sentido da extremidade B.<br />

Estime a distância máxima que ele pode se deslocar sobre a barra, a partir de A em sentido de B, mantendo-a<br />

em equilíbrio.<br />

10-(UERJ-<strong>2008</strong>) O equilíbrio é uma situação física comum no nosso cotidiano. Os engenheiros, por exemplo, ao<br />

elaborarem muitos de seus projetos, estão constantemente atentos para atender adequadamente às condições<br />

necessárias e suficientes para que o equilíbrio ocorra. Assinale, entre as alternativas a seguir, aquela que<br />

apresenta um corpo em equilíbrio.<br />

(A) <strong>Um</strong> brinquedo em movimento circular uniforme, preso a uma corda.<br />

(B) <strong>Um</strong> satélite em órbita em torno da Terra.<br />

(C) <strong>Um</strong> livro no ponto mais alto da trajetória, quando lançado verticalmente para cima por um aluno.<br />

(D) <strong>Um</strong>a bola que se movimenta em uma trajetória parabólica, após ter sido chutada pelo goleiro em<br />

um jogo de futebol.<br />

(E) <strong>Um</strong> elevador em movimento vertical com velocidade constante.


11-(FUVEST-<strong>2008</strong>)<br />

NOTE E ADOTE:<br />

-aceleração da gravidade na Terra, g= 10m/s 2<br />

-Considere a massa do pacote distribuída uniformemente e, portanto, seu centro de massa, CM, coincide com<br />

seu centro geométrico.<br />

Para carregar um pesado pacote, de massa M = 90 kg, ladeira acima, com velocidade constante, duas pessoas<br />

exercem forças diferentes. O Carregador 1, mais abaixo, exerce uma força F1 sobre o pacote, enquanto o<br />

Carregador 2, mais acima, exerce uma força F2 .<br />

No esquema da página de respostas estão representados, em escala, o pacote e os pontos C1 e C2 , de<br />

aplicação das forças, assim como suas direções de ação.<br />

a) Determine, a partir de medições a serem realizadas no esquema da página de respostas,a razão R = F1/F2,<br />

entre os módulos das forças exercidas pelos dois carregadores.<br />

b) Determine os valores dos módulos de F1 e F2, em newtons.<br />

c) Indique, no esquema da página de respostas, com a letra V, a posição em que o Carregador 2 deveria<br />

sustentar o pacote para que as forças exercidas pelos dois carregadores fossem iguais.


12-(UNICAMP-<strong>2008</strong>) O irrigador rotativo, representado na figura, é um dispositivo bastante utilizado para a<br />

irrigação de jardins e gramados. Para seu funcionamento, o fluxo de água de entrada é dividido em três<br />

terminais no irrigador. Cada um destes terminais é inclinado em relação ao eixo radial para que a força de<br />

reação, resultante da mudança de direção dos jatos de água no interior dos terminais, proporcione o torque<br />

necessário para girar o irrigador. Na figura, os vetores coplanares F1, F2 e F3 representam as componentes das<br />

forças de reação perpendiculares aos vetores r1, r2 e r3 respectivamente<br />

a) Se os módulos das forças F1, F2 e F3 valem 0,2 N e os módulos de r1, r2 e r3 são iguais a 6,0 cm, qual é o<br />

torque total (momento resultante das forças) sobre o irrigador, em relação ao seu centro, produzido pelos três<br />

jatos de água em conjunto?<br />

b) Considere que os jatos de água sejam lançados horizontalmente da extremidade do irrigador a uma altura de<br />

80 cm do solo e com velocidade resultante de 8,0 m/s. A que distância horizontal do ponto de lançamento, a<br />

água atinge o solo?<br />

13-(UFPR-<strong>2008</strong>) O extremo superior (B) de uma tábua uniforme, de comprimento d e massa m, apóia-se numa<br />

parede lisa, e o extremo inferior (A) está apoiado no solo. Considere que a tábua está em equilíbrio e na<br />

iminência de escorregar. Faça um desenho da situação, indique todas as forças que estão atuando nessa tábua<br />

e obtenha uma expressão literal para o coeficiente de atrito (µ) entre a tábua e o solo, considerando como o<br />

ângulo entre o solo e a tábua no ponto A.<br />

14-(UERJ-<strong>2008</strong>) A figura abaixo representa um sistema composto por uma roldana com eixo fixo e três roldanas<br />

móveis, no qual um corpo R é mantido em equilíbrio pela aplicação de uma força F, de uma determinada<br />

intensidade.<br />

Considere um sistema análogo, com maior número de roldanas móveis e intensidade de F inferior a 0,1% do


peso de R. O menor número possível de roldanas móveis para manter esse novo sistema em equilíbrio deverá<br />

ser igual a:<br />

(A) 8<br />

(B) 9<br />

(C) 10<br />

(D) 11<br />

Despreze o atrito e considere os fios, engrenagens e roldanas como objetos ideais, inextensíveis e sem massa.<br />

ciências da natureza, matemática e suas tecnologias<br />

15-(PUC-MG-<strong>2008</strong>)<br />

(PUC-MG) <strong>Um</strong>a barra homogênea de massa 4,0 kg e comprimento 1,0 m está apoiada em suas<br />

extremidades<br />

sobre dois suportes A e B conforme desenho abaixo.<br />

Coloca-se a seguir, apoiada sobre a barra, uma<br />

esfera maciça, de massa 2,0 kg, a 20 cm do apoio B. Admitindo-se g = 10m/s2, pode-se afirmar que<br />

as forças que os apoios A e B fazem sobre a barra valem respectivamente:<br />

a) 25 N e 35 N<br />

b) 40 N e 60 N<br />

c) 24 N e 36 N<br />

d) 30 N e 30 N<br />

Gabarito<br />

<strong>01</strong>- 2000N 02- 1m/s 03- D 04- C 05- 3 06- B 07- A 08- soma=20<br />

09- 9,5m 10- E 11- a) 2 b) 600N e 300N 12- a) 3,6.10 -2 Nm b) 3,2m 13- tg /2<br />

14- 10 polias


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