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Prof. Daniel Ortega Física Página 1 de 3 Lista de Exercícios – Estática de Corpo Extenso I 1. (UERJ 2014) A figura abaixo ilustra uma ferramenta utilizada para apertar ou desapertar determinadas peças metálicas. Para apertar uma peça, aplicando-se a menor intensidade de força possível, essa ferramenta deve ser segurada de acordo com o esquema indicado em: a) b) c) d) 2. (UEFS 2018) Um atleta mantém uma barra com duas anilhas em suas extremidades em equilíbrio, na horizontal, segurando-a pelos pontos A e B e aplicando, nesses pontos, forças verticais sobre a barra. Sabendo que a massa da barra é de 10 kg, que a massa de cada anilha é 20 kg, adotando 2g 10 m s= e considerando as medidas indicadas na figura, a intensidade da força aplicada pelo atleta no ponto B é a) 100 N. b) 125 N. c) 375 N. d) 400 N. e) 425 N. 3. (FAMERP 2017) O pai de uma criança pretende pendurar, no teto do quarto de seu filho, um móbile constituído por: seis carrinhos de massas iguais, distribuídos em dois conjuntos, A e B; duas hastes rígidas de massas desprezíveis, com marcas igualmente espaçadas; e fios ideais. O conjunto A já está preso a uma das extremidades da haste principal do móbile. Sabendo que o móbile será pendurado ao teto pelo ponto P, para manter o móbile em equilíbrio, com as hastes na horizontal, o pai da criança deverá pendurar o conjunto B, na haste principal, no ponto a) 5. b) 1. c) 4. d) 3. e) 2. 4. (EPCAR (AFA) 2017) Em feiras livres ainda é comum encontrar balanças mecânicas, cujo funcionamento é baseado no equilíbrio de corpos extensos. Na figura a seguir tem-se a representação de uma dessas balanças, constituída basicamente de uma régua metálica homogênea de massa desprezível, um ponto de apoio, um prato fixo em uma extremidade da régua e um cursor que pode se movimentar desde o ponto de apoio até a outra extremidade da régua. A distância do centro do prato ao ponto de apoio é de 10 cm. O cursor tem massa igual a 0,5 kg. Quando o prato está vazio, a régua fica em equilíbrio na horizontal com o cursor a 4 cm do apoio. Colocando 1kg sobre o prato, a régua ficará em equilíbrio na horizontal se o cursor estiver a uma distância do apoio, em cm, igual a a) 18 b) 20 c) 22 d) 24 Prof. Daniel Ortega Física Página 2 de 3 5. (ENEM 2015) Em um experimento, um professor levou para a sala de aula um saco de arroz, um pedaço de madeira triangular e uma barra de ferro cilíndrica e homogênea. Ele propôs que fizessem a medição da massa da barra utilizando esses objetos. Para isso, os alunos fizeram marcações na barra, dividindo-a em oito partes iguais, e em seguida apoiaram-na sobre a base triangular, com o saco de arroz pendurado em uma de suas extremidades, até atingir a situação de equilíbrio. Nessa situação, qual foi a massa da barra obtida pelos alunos? a) 3,00 kg b) 3,75 kg c) 5,00 kg d) 6,00 kg e) 15,00 kg 6. (EEAR 2018) Uma barra de 6 m de comprimento e de massa desprezível é montada sobre um ponto de apoio (O), conforme pode ser visto na figura. Um recipiente cúbico de paredes finas e de massa desprezível com 20 cm de aresta é completamente cheio de água e, em seguida, é colocado preso a um fio na outra extremidade. A intensidade da força F, em N, aplicada na extremidade da barra para manter em equilíbrio todo o conjunto (barra, recipiente cúbico e ponto de apoio) é Adote: 1. o módulo da aceleração da gravidade no local igual a 210 m s ; 2. densidade da água igual a 31,0 g cm ; e 3. o fio, que prende o recipiente cúbico, ideal e de massa desprezível. a) 40 b) 80 c) 120 d) 160 7. (ENEM 2018) 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. 8. (UFPR 2019) Uma prancha PQ, apoiada sobre o suporte A, está em equilíbrio estático quando vista por um observador inercial. Ela está sujeita à ação de forças produzidas por alguns agentes, conforme mostra a figura a seguir. No ponto B, um objeto de massa m 1,0 kg= é preso por um cabo inextensível e de massa desprezível, ficando suspenso sob a ação gravitacional. Para manter a prancha em equilíbrio na posição horizontal, no ponto C age uma mola de constante de mola K 60 N m,= também de massa desprezível. O peso da prancha PQ pode ser desprezado em comparação com as forças produzidas pelos outros agentes atuando sobre ela. Para efeitos de cálculo, se necessário use 2g 10 m s= para o valor do módulo da aceleração gravitacional no local, suposta constante. a) A mola agindo no ponto C está esticada por um comprimento L.Δ Determine L,Δ supondo que a lei de Hooke seja válida nesse caso. b) O suporte em A exerce uma força de módulo F sobre a prancha. Determine F. 9. (G1 - IFBA 2017) Um malabarista mantém cinco pratos de massas 'm' iguais, em equilíbrio, conforme figura. Prof. Daniel Ortega Física Página 3 de 3 A massa das hastes é desprezível e a gravidade local vale 210,0 m s . A haste horizontal possui comprimento de 5,0 m. Para que seja possível manter o sistema em equilíbrio, a distância ' x ', em metros, no qual o malabarista deve sustentar a haste, vale: a) 1 2 b) 5 4 c) 3 2 d) 7 4 e) 9 4 10. (MACKENZIE 2018) Com o intuito de facilitar seu trabalho, um operário construiu um artifício com cordas e polias fixas ideais e ainda uma barra homogênea de comprimento L 20 m,= articulada no ponto A. A massa da barra vale BM 60 kg= e o peso do bloco levantado tem módulo Q 500 N.= . Considerando-se que o sistema está em equilíbrio no instante em que é retratado, que o módulo da aceleração gravitacional local seja 2g 10 m s ,= que o trecho BC da corda esteja perpendicular à barra e que o valor do ângulo é 53 ,θ = afirma-se corretamente que o módulo da reação horizontal da força na barra no ponto A vale, em N (newton), Dados: sen 53 0,80; cos 53 0,60 = = a) 650 b) 534 c) 400 d) 384 e) 250 11. (UNICAMP 2018) A figura abaixo ilustra uma alavanca que gira em torno do ponto O. Dois triângulos, do mesmo material e de mesma espessura, estão presos por fios de massa desprezível nos extremos da alavanca. Um triângulo é equilátero; o outro é retângulo e isósceles, e sua hipotenusa tem o mesmo comprimento que os lados do triângulo equilátero. Note que, neste caso, o peso dos objetos é proporcional à sua área. Conclui-se que, na condição de equilíbrio da alavanca, a razão das distâncias, i e, é igual a a) 3. b) 3 3. c) 2. d) 3. 12. (UNESP 2017) Pedrinho e Carlinhos são garotos de massas iguais a 48 kg cada um e estão inicialmente sentados, em repouso, sobre uma gangorra constituída de uma tábua homogênea articulada em seu ponto médio, no ponto O. Próxima a Carlinhos, há uma pedra de massa M que mantém a gangorra em equilíbrio na horizontal, como representado na figura 1. Quando Carlinhos empurra a pedra para o chão, a gangorra gira e permanece em equilíbrio na posição final, representada na figura 2, com as crianças em repouso nas mesmas posições em que estavam inicialmente. Calculeo valor da relação P CV V , sendo PV e CV os módulos das velocidades escalares médias de Pedrinho e de Carlinhos, respectivamente, em seus movimentos entre as posições inicial e final. Em seguida, calcule o valor da massa M, em kg. 13. (ESPCEX (AMAN) 2015) O desenho abaixo representa um sistema composto por cordas e polias ideais de mesmo diâmetro. O sistema sustenta um bloco com peso de intensidade P e uma barra rígida AB de material homogêneo de comprimento L. A barra AB tem peso desprezível e está fixada a uma parede por meio de uma articulação em A. Em um ponto X da barra é aplicada uma força de intensidade F e na sua extremidade B está presa uma corda do sistema polias-cordas. Desprezando as forças de atrito, o valor da distância AX para que a força F mantenha a barra AB em equilíbrio na posição horizontal é a) P L 8 F b) P L 6 F c) P L 4 F d) P L 3 F e) P L 2 F GABARITO 1.D 2.C 3.C 4.D 5.E 6.D 7.A 9.D 10.D 11.A 13.A 8. a) 0,1 m; b) 16 N 12. Vp/Vc=3/2; M=40 kg