Física - Livro 4-101-104

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 2
101
Com base na gura e no exposto acima, é correto ar
mar que:
01 a força N forma um par ação-reação com a força
peso.
02 o módulo da força N é igual ao módulo do peso
da pessoa.
04 a força FT é aproximadamente 1,85 vezes a força N
08 quando um objeto está em equilíbrio, a sua acele
ração é constante.
16 força FP é aproximadamente 2,67 vezes a força N.
32 a tangente do ângulo θ é aproximadamente 0,07.
Soma:��
64 Uece 2019 Espacate é um movimento ginástico que
consiste na abertura das pernas até que formem
um ângulo de 180° entre si, sem flexionar os joe-
lhos. Considere uma posição intermediária, em que
um(a) atleta de 70 kg faça uma abertura de 120°.
A força normal feita pelo solo no pé do(a) atleta
exerce um torque sobre sua perna em relação a
um ponto no centro do seu quadril. Pode-se esti
mar esse torque assumindo que a distância entre
o ponto de aplicação da força e o ponto central
é 1 m e que a aceleração da gravidade é 10 m/s2.
Assim, é correto dizer que esse torque, em Nm, é
aproximadamente
A 350 sen   (60°)
B 350 cos   (60°)
C 350 cos   (120°)
D 700 cos   (60°)
65 Unicamp Uma das modalidades de ginástica olímpica
é a das argolas. Nessa modalidade, os músculos mais
solicitados são os dos braços, que suportam as cargas
horizontais, e os da região dorsal, que suportam os
esforços verticais. Considerando um atleta cuja massa
é de 60 kg e sendo os comprimentos indicados na
figura H = 3,0 m, L = 1,5 m e d = 0,5 m, responda:
L
H
d
a) Qual a tensão em cada corda quando o atleta se
encontra pendurado no início do exercício com os
braços na vertical?
b) Quando o atleta abre os braços na horizontal,
qual a componente horizontal da tensão em cada
corda?
66 Unicamp 2017 Hoje é comum encontrarmos equipa-
mentos de exercício físico em muitas praças públicas
do Brasil. Esses equipamentos são voltados para
pessoas de todas as idades, mas, em particular,
para pessoas da terceira idade. São equipamentos ex-
clusivamente mecânicos, sem uso de partes elétricas,
em que o esforço consiste usualmente em levantar
o próprio peso do praticante. Considere o esquema
abaixo, em que uma pessoa de massa m = 65 kg está
parada e com a perna esticada em um equipamento
tipicamente encontrado nessas praças. O módulo da
força F

 exercida pela perna da pessoa em razão de
sua massa m é
(Se necessário, utilize g = 10 m/s2.)
A 1 300 N B 750 N. C 325 N D 560 N
67 UFSCar O joão teimoso é um boneco que, deslocado
de sua posição de equilíbrio, sempre volta a ficar em
pé. Suponha que uma criança segure um joão-teimo-
so na posição da figura e logo em seguida o solte,
sobre uma superfície horizontal.
Assinale a alternativa que melhor representa o esque-
ma das forças que, com exceção das forças de atrito,
atuam sobre o joão-teimoso deitado, imediatamente
após ser solto pela criança.
A
B
C
D

FÍSICA Capítulo 11 Estática102
68 UFU 2019 Três caixas idênticas (1, 2 e 3) são coloca-
das sobre uma prateleira horizontal, sendo que, em
cada uma delas, há a mesma quantidade de mate-
riais, o que resulta em caixas com a mesma massa.
Todavia, o conteúdo não está distribuído de maneira
uniforme em seu interior, o que faz com que seus
centros de massa (a, b, c) estejam localizados em
lugares diferentes em cada caixa, conforme ilustra
a situação (I). Após algum tempo, a prateleira tomba
lentamente até atingir a inclinação de 30° com a ho
rizontal, e nenhuma caixa escorrega dela, conforme
mostra a situação (II).
( 1 )
a
( 2 )
b
( 3 )
c
( 1 )
30 º
a
( 2 )
( II )
b
( 3 )
c
( I )
Com base na situação descrita, são feitas as seguintes
armações
I. Na situação (I), a força com que cada uma das cai-
xas empurra a prateleira para baixo é a mesma.
II II Na situação (II), a caixa 3 não estará como mos
trada na figura, pois terá tombada por estar na
parte mais alta da prateleira
III. III. Na situação (II), as três caixas não estarão
como mostradas na figura, pois terão tombadas
por estarem sujeitas à mesma inclinação em re
lação à horizontal e possuírem todas a mesma
massa.
Em relação às armações acima, marque V para as
verdadeiras e F para as falsas e assinale a alternativa
correta.
A I V; II F; III F
b I–V; II–V; III–F.
C I F; II F; III V
d I–F; II–V; III–F.
69 Unesp Num passarinho de madeira cujo centro de
gravidade situa-se no seu próprio corpo, fixamos um
arame com duas bolas de madeira.
Apoiando-se a base do passarinho num suporte de
madeira, ele permanece em equilíbrio estável, porque
o centro de gravidade do sistema (passarinho e o
com bolas) situa-se:
A no pescoço do passarinho, por onde passa o fio.
b na barriga do passarinho.
C no bico do passarinho.
d entre os olhos do passarinho.
e abaixo do ponto de apoio do passarinho, no su-
porte
70 UEL 2019 (Adapt.) Observe a figura a seguir e responda
à questão.
Figura: Michael Grab Equilíbrio em Pedras
Na gura, é possível observar esculturas construídas
com a sobreposição de pedras Com base nos conhe-
cimentos sobre equilíbrio e estática, é correto armar
que cada uma das esculturas está em equilíbrio estático
A instável, pois o momento de força atuante na pedra
superior varia com o tempo
b estável, pois a resultante das forças que atuam so-
bre a última pedra é positiva.
C instável, pois a resultante das forças que atuam so-
bre o conjunto das pedras é nula.
d estável, pois a resultante das forças que atuam so-
bre a primeira pedra é positiva.
e instável, pois a resultante das forças que atuam so-
bre o conjunto das pedras é negativa.
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71 Uerj 2017 Um sistema é constituído por seis moedas
idênticas fixadas sobre uma régua de massa despre-
zível que está apoiada na superfície horizontal de
uma mesa, conforme ilustrado abaixo. Observe que,
na régua, estão marcados pontos equidistantes, nu-
merados de 0 a 6.
Ao se deslocar a régua da esquerda para a direita, o
sistema permanecerá em equilíbrio na horizontal até
que determinado ponto da régua atinja a extremidade
da mesa.
De acordo com a ilustração, esse ponto está repre-
sentado pelo seguinte número:
A 4
B 3
C 2
D 1
72 Uerj A figura a seguir mostra um homem de massa
igual a 100 kg, próximo a um trilho de ferro AB, de
comprimento e massa respectivamente iguais a 10 m
e 350 kg
O trilho encontra-se em equilíbrio estático, com 60% do
seu comprimento total apoiados sobre a laje de uma
construção. Dado: Aceleração da gravidade = 10 m/s2.
A P B
Estime a distância máxima que o homem pode se des
locar sobre o trilho, a partir do ponto P, no sentido da
extremidade B, mantendo-o em equilíbrio.
73 UFPE Deseja-se saber a massa de uma régua de 1,0 m
de comprimento e dispõe-se de um pequeno corpo de
9,0 g. Realiza-se o experimento mostrado a seguir.
Apoia-se a régua, na iminência de cair, sobre a borda de
uma mesa horizontal, com o corpo na extremidade da
régua (ver figura). O ponto Q coincide com a marcação
45 cm e alinha-se com a borda da mesa. O ponto P
indica o ponto médio da régua e o pequeno corpo
coincide com a marcação 0,0 cm Calcule a massa da
régua, em g
P
Régua
Q
Corpo
74 Fuvest Uma prancha rígida, de 8 m de comprimento,
está apoiada no chão (em A) e em um suporte P, como
na figura Uma pessoa, que pesa metade do peso da
prancha, começa a caminhar lentamente sobre ela,
a partir de A Pode-se afirmar que a prancha desen-
costará do chão (em A), quando os pés dessa pessoa
estiverem à direita de P, e a uma distância desse pon-
to aproximadamente igual a:
5 m
3 m
P
A
A 1,0 m
B 1,5 m
C 2,0 m
D 2,5 m
 3,0 m
75 Efomm 2018 Uma régua escolar de massa M uniforme-
mente distribuída com o comprimento de 30 cm está
apoiada na borda de uma mesa, com 2/3 da régua so-
bre a mesa. Um aluno decide colocar um corpo C de
massa 2M sobre a régua, em um ponto da régua que
está suspenso (conforme a figura). Qual é a distância
mínima x, em cm, da borda livre da régua a que deve
ser colocado o corpo, para que o sistema permaneça
em equilíbrio?
A 1,25
B 2,50
C 5,00
D 7,50
 10,0
FÍSICA Capítulo 11 Estática104Texto complementar
Tipos de alavanca
As alavancas mecânicas foram fundamentais para a criação de ferramentas
que possibilitassem mover objetos pesados e facilitar trabalhos manuais.
O carrinho de mão, o martelo, a gangorra, o pé de cabra, a tesoura e os
alicates são exemplos de alavancas utilizadas diariamente. Conhecendo os
princípios do funcionamento dessas ferramentas, o homem conseguiu não
só desenvolver equipamentos para ajudar em trabalhos cotidianos, mas
também compreender melhor o corpo humano, cujos músculos transmitem
forças, e as articulações, que atuam como pontos de apoio de alavancas.
As alavancas são formadas por barras ou hastes rígidas que podem
rotacionar em torno de um ponto de apoio, também denominado fulcro
Na barra é exercida uma força potente (ou força de ação) que possui o
objetivo de equilibrar ou levantar um objeto. Devido à aplicação dessa
força potente, aparece na barra uma força resistente, exercida pelo
objeto que se deseja equilibrar ou levantar, por exemplo.
Podemos classificar as alavancas em três tipos:
Alavanca interfixa ou alavanca de primeira classe
Nesse tipo de alavanca, o ponto de apoio (O) está entre a força potente
(F

) e a força resistente (R

). Isso gera uma vantagem mecânica quando
o braço da força potente é grande e o braço da força resistente é
pequeno. Exemplos: gangorra, tesoura, alicate.
F
O
R
R
A tesoura funciona como uma alavanca interfixa.
No corpo humano, o peso de nossa cabeça atua como uma força re-
sistente (R

) O ponto de articulação da coluna com a cabeça é o ponto
de apoio, e os músculos do pescoço são as forças potentes (F

) para
equilibrar a cabeça.
Esquema de alavanca interfixa no corpo humano.
Alavanca inter-resistente ou alavanca de segunda classe
Nas alavancas de segunda classe, ou inter resistentes, o ponto de apli-
cação da força resistente está entre a força potente e o ponto de apoio.
Exemplos: carrinho de mão, quebra-nozes.
O quebra-nozes funciona como uma alavanca inter-resistente.
No corpo humano, a força resistente R

 aparece devido ao peso transmi-
tido através dos ossos tíbia e fíbula. A força potente F

 é realizada pelos
músculos da perna, que se prendem ao calcanhar por meio do tendão.
Esquema de alavanca inter-resistente no corpo humano.
Tíbia
Fíbula
Radiografia mostrando a fratura dos ossos tíbia e fíbula, responsáveis
pela estabilidade de nosso corpo quando estamos de pé.
Alavanca interpotente ou alavanca de terceira classe
Em alavancas interpotentes a força potente está aplicada entre a força resis-
tente e o ponto de apoio. Aparentemente, esse tipo de alavanca não parece
vantajoso, já que requer um esforço grande (muita potência) para equilibrar
uma pequena resistência. Porém, embora o esforço seja grande para que
essa alavanca se movimente, os deslocamentos do lado da força resistente,
em compensação, são grandes também, ocasionando uma maior velocidade
no ponto resistente da alavanca. Exemplos: pinça, cortador de unhas, hashi.
O cortador de unhas funciona como uma alavanca interpotente.
O corpo humano tem várias alavancas desse tipo, como o músculo do bíceps,
que realiza uma força potente F

, tendo como ponto de apoio o cotovelo. O
local de aplicação da força resistente R

 é a mão, onde se localiza a carga.
Esquema de alavanca interpotente no corpo humano.