Tópicos de Física 1 - Parte 2-259-261

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593TÓPICO 1 | ESTÁTICA DOS SÓLIDOS
 54. (Cederj) O sarilho é uma máquina muito utili-
zada para tirar água dos poços. Ele é constituí- 
do por um cilindro de base circular que pode 
girar em torno do próprio eixo e que é acionado 
por uma manivela. Enrolada no cilindro, há uma 
corda (inextensível e de massa desprezível) cuja 
extremidade está presa a um balde, como ilus-
tra a figura 1. Sejam r 5 15 cm (o raio da base 
de cilindro) e b 5 45 cm (o comprimento da 
vmanivela), como ilustra a figura 2. Considere 
a situação em que o balde com água está em 
equilíbrio.
Sabendo-se que o peso do balde, com a água que 
ele contém, é 60 N, o módulo da força motriz que 
mantém o equilíbrio é:
a) 5,0 N
b) 10 N
c) 15 N
d) 20 N
e) 30 N
 55. (UPM-SP) A barra AB, articulada em A, é 
homogênea, pesa 30 N e se mantém em 
equilíbrio horizontal como mostra a figura. 
Despreze os atritos. O fio BC e a polia são 
ideais.
A B
C
m
Adote g 5 10 m/s2. A massa m do corpo sus-
penso vale:
a) 1,0 kg
b) 1,5 kg
c) 2,0 kg
d) 2,5 kg
e) 3,0 kg
E.R.
 Resolução:
Esquema de forças:
A B
T
F
C
P
C
T
P
b
m
Para o corpo C em equilíbrio, vem:
PC 5 T ⇒ mg 5 T (I)
No equilíbrio da barra, o somatório dos momen-
tos deve ser nulo em relação ao ponto A, assim:
⇒? 5T AB P
AB
2
P
2b
b (II)
De (I) e (II), vem:
⇒5 ? 5mg
P
2
m 10
30
2
b
 m 5 1,5 kg
Resposta: alternativa b.
 56. (Vunesp) Em uma acade-
mia de ginástica, há um 
equipamento de muscu-
lação como o esquema-
tizado na figura.
Um peso P é atado à ex-
tremidade de um cabo 
flexível, inextensível e de 
peso desprezível, que 
passa pelo sulco de uma roldana presa a uma base 
superior. A outra extremidade do cabo é atada ao 
ponto B de uma alavanca rígida AC, de peso des-
prezível, articulada na extremidade C; o ponto C é 
fixado em um suporte preso à base inferior do 
aparelho. A pessoa praticante deve exercer uma 
força vertical aplicada em A. São dados os valores: 
P 5 400 N, CB 5 20 cm e AB 5 60 cm. A intensi-
dade da força vertical aplicada pelo praticante em 
A, para manter o sistema em equilíbrio na posição 
mostrada, deve ser de
a) 100 N, dirigida para cima.
b) 100 N, dirigida para baixo.
c) 200 N, dirigida para cima.
d) 200 N, dirigida para baixo.
e) 400 N, dirigida para baixo.
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594 UNIDADE 3 | ESTÁTICA
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 57. (PUC-RJ) Deseja-se construir um móbile simples, 
com fios de sustentação, hastes e pesinhos de 
chumbo. Os fios e as hastes têm peso desprezível. 
A configuração está demonstrada na figura abaixo.
x 30 cm
10 cm 10 cm
O pesinho de chumbo quadrado tem massa 30 g, 
e os pesinhos triangulares têm massa 10 g.
Para que a haste maior possa ficar horizontal, 
qual deve ser a distância horizontal x, em centí-
metros?
a) 10 
b) 15 
c) 20 
d) 30 
e) 45
 58. (Efomm-RJ)
Na figura dada, inicialmente uma pessoa equilibra 
um bloco de 80 kg em uma tábua de 4,0 m apoia-
da no meio. Tanto a pessoa quanto o bloco estão 
localizados nas extremidades da tábua. Assinale 
a alternativa que indica de modo correto, respec-
tivamente, o peso da pessoa e a distância a que 
a pessoa deve ficar do centro para manter o equi-
líbrio, caso o bloco seja trocado por outro de
36 kg. Considere g 5 10 m/s2.
a) 800 N, 90 cm.
b) 400 N, 90 cm.
c) 800 N, 50 cm.
d) 800 N, 100 cm.
e) 360 N, 90 cm.
 59. (Vunesp) A figura a seguir é de um brinquedo equi-
librista muito utilizado por professores de Física 
em aulas de demonstração, a partir do qual po-
dem discutir, com seus alunos, conceitos relacio-
nados ao equilíbrio estável.
Com relação ao pássaro, pode-se afirmar corre-
tamente que o centro de massa
a) não coincide com o centro de gravidade.
b) coincide com o centro de gravidade e este fica 
acima do ponto de sustentação.
c) coincide com o centro de gravidade e este fica 
abaixo do ponto de sustentação.
d) não coincide com o centro de gravidade e, 
por isso, o pássaro se equilibra mais facil-
mente.
e) não coincide com o centro de gravidade e este 
fica exatamente no ponto de sustentação.
 60. (IFRN) Considere a vassoura da figura 1 abaixo em 
equilíbrio estático, em uma posição horizontal, 
apoiada apenas no ponto P. Dividindo essa vassou-
ra em dois pedaços, exatamente no ponto P, 
obtêm-se os objetos A e B, conforme as figuras 
2 e 3.
(Funcern, 2015.)
Com base nessas informações e considerando-se 
que o cabo da vassoura tem uma distribuição uni-
forme de massa, é correto afirmar que
a) a massa do objeto A é maior que a do objeto B.
b) a densidade do objeto A é igual à do objeto B.
c) a massa do objeto A é igual à do objeto B.
d) a densidade do objeto A é maior que o objeto B.
e) o peso do objeto A é menor que o do objeto B.
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 61. Brinquedos como o da 
figura ao lado fizeram 
muito sucesso nos anos 
1970. Nele, o persona-
gem conseguia andar de 
monociclo pela corda 
sem tombar. O brinquedo 
consistia do monociclo, 
do boneco e de uma has-
te à qual era preso um 
objeto de ferro.
Explique como é possível o personagem andar 
pela cordinha sem cair.
 62. (UFU-MG) A figura apresentada abaixo represen-
ta um objeto cilíndrico colocado sobre uma super-
fície plana e inclinado em relação a ela, formando 
um ângulo a. O ponto D representa a posição de 
seu centro de gravidade, A e B, os dois extremos 
da base, e C, o ponto médio entre A e B.
D
solo
a
A C B
D
A partir da análise das condições em que se en-
contra o objeto cilíndrico, ele tenderá a
a) manter-se em equilíbrio se a reta normal ao 
solo, que passa por D, mantiver-se entre A e B.
b) manter-se em equilíbrio, ainda que o diâmetro 
da base seja reduzido a CB.
c) cair se sua altura diminuir e o ponto C aproxi-
mar-se da base AB.
d) manter-se em equilíbrio, mesmo com a dimi-
nuição gradual do valor de a.
 63. A
B
C
a) Classifique o equilíbrio das bolinhas quando 
posicionadas em A, B e C.
b) Explique o porquê de sua classificação para as 
três situações.
 64. (UFPR) A figura abaixo representa o esquema de 
um quebra-nozes. Uma força de módulo F é apli-
cada perpendicularmente na extremidade móvel 
da haste, a uma distância D da articulação em O. 
A haste possui um pino P transversal situado a 
uma distância d da articulação em O, o qual pres-
siona a noz, como indicado na figura abaixo. Con-
sidere uma situação na qual a haste tem massa 
desprezível e permanece em equilíbrio estático 
enquanto é pressionada sobre a noz.
Sobre tal mecanismo, considere as seguintes 
afirmativas:
 1. Se d
D
3
5 , o módulo da força aplicada sobre a 
noz é 3 vezes maior que o módulo da força apli-
cada na extremidade móvel.
 2. A força aplicada na extremidade móvel e a força 
exercida pela noz no pino constituem um par 
ação-reação.
 3. Para todo d menor que D, o módulo da força so-
bre a noz será maior que o módulo da força apli-
cada na extremidade móvel.
Assinale a alternativa correta.
a) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras.
b) Somente a afirmativa 1 é verdadeira.
c) Somente a afirmativa 2 é verdadeira.
d) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras.
e) As afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras.
 65. (Fatec-SP) De acordo com a Mecânica Clássica, 
são reconhecidos três tipos básicos de alavancas: 
a interfixa, a inter-resistente e a interpotente, 
definidas de acordo com a posição relativa da for-
ça potente (F ), da força resistente (R) e do ponto 
de apoio (P), conforme a figura 1.
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