Ficha Pratica 7 FIS I - Valoi 22

Prévia do material em texto

Docentes, Msc. Enfraime J. Valoi Page 1 
 
 
 
 
 
1. Uma esfera uniforme de peso 𝑃 = 10√10 N e raio r está suspensa por uma corda 
inextensível de comprimento 𝐿 = 2𝑅 e apoia-se em uma parede vertical sem atrito 
(Figura 1). Determine: 
a) a tensão na corda; b) a força exercida pela parede sobre a esfera. 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. Uma barra metálica uniforme, com 1 m de comprimento, tem seus extremos apoiados em 
duas balanças, como mostra a figura2. Se o peso da barra for de 2 kg, determine a leitura 
nas balanças. 
 
3. Suponhamos agora que o bloco de 3 kg seja colocado a 25 cm da extremidade esquerda 
da barra. Qual será a nova leitura nas balanças? 
 
4. Uma menina de 50 kg caminha sobre uma prancha de 10 m de comprimento e 10 kg de 
massa (ver a figura 3). No instante em que 𝐹𝑁𝐵 = 2𝐹𝑁𝐴, a que distância em metros a 
menina se encontra de B? 
 
 
 
 
 
 
 
5. Uma barra horizontal de massa desprezível possui uma das suas extremidades articulada 
em uma parede, enquanto, a outra está presa à parede por meio de um fio que faz um 
 
Universidade Zambeze 
Faculdade de Ciência e Tecnologia 
Disciplina: Física I 
Tema: Estática de um Corpo 
Rígido 
Cursos: Engenharias, Eléctrica e Civil Ficha n
0
 7 
 Semana: 09-13/05/2022 
Primeira Aula Prática, Exercícios: 1, 2, 5, 7 e 8 
Segunda Aula Prática, Exercícios: 10, 12, 13 e 14 
Exercícios propostos 
para as aulas 
práticas 
Figura 1 Esfera enconstada a parede 
𝛼 
Figura 2 Barra apoiada em balanças 
 
 
Figura 3 Figura 4 
Docentes, Msc. Enfraime J. Valoi Page 2 
 
ângulo de 45
0
 com a horizontal e possui um corpo de 55N pendurado (ver figura 4). 
Determine a força normal exercida pela parede. 
 
6. Uma barra homogénea de 1 m de comprimento e 10 N de peso encontra-se submetido a 
acção das seguintes cargas, 10 N na extremidade esquerda e 40 N na extremidade direita. 
Calcule o centro de gravidade do sistema formado pela barra e pelas cargas. 
 
7. Uma alavanca de igual secção em todos os seus pontos pesa 4 N. A alavanca tem 1 m de 
comprimento e o ponto fixo está a distância de 0,4 m de uma das extremidades. Que força 
é preciso aplicar na extremidade do braço menor para equilibrar 100 N colocados na 
extremidade do braço maior? 
 
8. Uma barra rígida de peso desprezível, é articulada no ponto O e sustenta um peso W1 na 
extremidade A (figura 5). Se 𝐴𝑂̅̅ ̅̅ = 𝑂𝐵̅̅ ̅̅ , e,desprezando a tensão nos fios, então determine: 
a) o segundo peso a ser preso na extremidade B para que a barra fique em equilíbrio; 
b) a força exercida na barra pela articulação O. 
 
 
 
 
 
 
9. Achar a força F necessária para equilibrar o peso P de 45 N que está representado na 
figura 6. Despreze o peso da alavanca e a tensão no fio, e que, 𝑂𝐴 = 1𝑚 𝑒 𝐴𝐵 = 2𝑚. 
 
10. Uma escada homogénea de 10 m de comprimento, pesando 400 N, está em equilíbrio, 
apoiada em uma parede vertical sem atrito, fazendo um ângulo de 53
0
 com a horizontal 
(figura 7). Represente o diagrama de forças e calcule a intensidade das forças que actuam 
na escada? 
 
 
 
 
 
 
 
 
11. Considerando no problema anterior que o centro de gravidade encontra-se a um terço do 
comprimento da escada e uma pessoa de peso 600 N sobe até a metade da escada. 
�⃑� 
𝑂 𝐴 𝐵 
Figura 6 Barra sustentando uma massaa e rticulada em O 
Figura 7 Escada homogénea encostada à parede 
530 
Figura 8 Um quadro pendurado a uma parede 
𝐵 
𝛼 
𝐴 
𝐶 
? 𝑤2 𝑤1 
𝑂 
Figura 5 Barra articulada em O 
𝐴 𝐵 
Docentes, Msc. Enfraime J. Valoi Page 3 
 
Calcule: a) as forças que actuam na escada (F1 e F2); b) se o coeficiente de atrito fosse de 
0,4 até que altura a pessoa pode subir antes da escada começar a escorregar? 
 
12. Um quadro está pendurado numa parede vertical mediante um cordão AC de 
comprimento L, o qual forma um ângulo α com a parede. A altura do quadro BC é d e 
parte inferior do quadro não está fixa (figura 8). Para que valor de coeficiente de atrito 
entre o quadro e a parede, o quadro ficará em equilíbrio? 
 
13. Uma barra homogénea AB de massa 5,0 kg, apoia-se numa parede como mostra a figura 
9. O seu extremo inferior B é mantido por um fio BC. Considerando as superfícies da 
parede e do chão lisas, calcule as reacções dos apoios e a tensão do fio. A barra forma 
com a parede um ângulo de 45
0
. 
 
 
 
 
 
 
 
14. Uma barra uniforme de massa 20 kg, articulada em A, apoia-se num plano inclinado sem 
atrito, sendo o ângulo desse plano igual a 30
0
, como mostra a figura 10. A barra está na 
posição horizontal. Determine as reacções nos pontos A e B. 
 
15. Uma escada de 20 m, pesando 50 kgf, está encostada em uma parede, o ponto de apoio 
encontra-se a 16 m acima do solo. O centro de gravidade da escada está a um terço do seu 
comprimento, medido de baixo. Um homem de 80 kg está apoiado no meio da escada. 
Supondo que não haja atrito entre a escada e a parede, determinar as forças exercidas pelo 
sistema no solo e na parede. 
 
16. Duas esferas lisas, idênticas e uniformes, cada uma de peso W, repousam, como mostra a 
figura 11, no fundo de um recipiente rectangular fixo. Determine em função de W, as 
forças actuantes sobre as esferas; 
a) pelas superfícies do recipiente; 
b) por uma sobre a outra se a linha que une os centros das esferas forma um ângulo de 450 
com a horizontal. 
 
 
 
 
Figura 10 Barra apoiada em palno inclinado 
𝐴 𝐵 
𝜷 
Figura 11 Duas Esferas no Recipiente 
Figura 9 Escada encostada à parede 
𝐵 
𝐴 
𝐶