Prévia do material em texto
392 U n id a d e G • Es tá ti ca . H id ro st át ic a . H id ro d in â m ic a 392 R ep ro d uç ão p ro ib id a. A rt .1 84 d o C ód ig o P en al e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . D C E P. 467 (UFRJ) Os antigos romanos foram os primeiros a usar extensivamente o arco arquitetônico em suas construções. A propriedade mais notável do arco é que as pedras que o compõem permanecem em equi líbrio devido somente às forças mútuas de contato, sem necessidade de argamassa para cimentá-las umas às outras. Considere que o arco representado na figura abaixo está, desse modo, em equilíbrio e que cada uma de suas pedras pesa 150 N. Determine a direção e o sentido da resultante das forças que as pedras laterais D e E exercem sobre a pedra central C e calcule seu módulo. P. 468 (UFJF-MG) Uma equilibrista de massa m 70 kg encontra-se na metade da extensão de uma corda, presa na mesma altura de duas paredes A e B, como mostra a figura. A corda faz um ângulo a 30w com a horizontal. A massa da corda é muito pequena comparada com a massa da equilibrista. a) Desenhe setas que indiquem a direção e o sentido das forças que a corda exerce sobre as paredes A e B. b) Desenhe uma seta que indique a direção e o sentido da força que a corda exerce sobre a equilibrista. c) Calcule o módulo da força T, exercida pela corda na parede B. @ Dados: cos 30w dll 3 ___ 2 ; sen 30° 1 __ 2 ; g 10 m/s2 # exercícios propostos de recapitulação P. 469 (UFPE) A figura mostra um peso de 44 N suspenso no ponto P de uma corda. Os trechos AP e BP da corda formam um ângulo de 90w, e o ângulo entre BP e o teto é igual a 60w. Qual é o valor, em newtons, da tração no trecho AP da corda? Dados: sen 30w 1 __ 2 ; sen 60° dll 3 ___ 2 P. 470 (Vunesp) Um semáforo pesando 100 N está pendu- rado por três cabos conforme ilustra a figura. Os cabos 1 e 2 formam ângulos a e d com a horizontal, respectivamente. a) Em qual situação as tensões nos fios 1 e 2 serão iguais? b) Considerando o caso em que a 30w e d 60w, determine as tensões nos cabos 1, 2 e 3. P. 471 (Uerj) Considere o sistema em equilíbrio represen- tado na figura abaixo. O corpo A tem massa mA e pode deslizar ao longo do eixo S; o corpo B tem massa mB; a roldana é fixa e ideal; o eixo vertical S é rígido, retilíneo e fixo entre o teto e o solo; o fio que liga os corpos A e B é inextensível. A P B60° θ ∆ B A Sabendo-se que mB mA e desprezando-se todos os atritos: a) escreva, na forma de uma expressão trigono- métrica, a condição de equilíbrio do sistema, en vol ven do o ângulo J e as massas de A e B; b) explique, analisando as forças que atuam no bloco A, o que ocorrerá com o mesmo se ele for deslocado ligeiramente para baixo e, em segui- da, abandonado. @ Dados: sen 30w 1 __ 2 ; sen 60w dll 3 ___ 2 # testes propostos P. 472 (UFJF-MG) Na figura a seguir, representamos o maxi- lar inferior de uma pessoa. Na tentativa de colocar o primeiro molar na posição correta, podemos ligá- -lo aos dentes incisivo e terceiro molar por meio de dois elásti cos (A e B) cujas constantes elásticas são k 2 dll 2 N/m. O elástico A é fixo e pro duz uma força elástica de intensidade constante igual a dll 3 3 1022 N. Um parafuso P é preso ao elástico B, de tal for ma que, ao girá-lo, o elástico estica 1 mm a cada vol ta completa. Quantas voltas devemos dar no parafuso α = 30o BA 2 3 1 α β V1_P3_UN_G_CAP_18.indd 392 31.07.09 16:33:08 393 C a p ít u lo 1 8 • S is te m a d e f o rç a s a p lic a d a s a u m p o n to m at e ri a l. Eq u ilí b ri o d o p o n to m at e ri a l 393 T. 367 (Fesp-SP) O módulo da resultante do sistema de forças que age sobre a partícula da figura vale: a) 200 N d) 100 N b) 300 N e) 150 N c) 500 N (Dados: sen 37w 0,60; cos 37w 0,80) T. 368 (PUC-SP) Um corpo está sujeito a um sistema de três forças concorrentes. As intensidades de duas delas são 5 N e 20 N. Quanto à intensidade da terceira força f, para que haja equilíbrio ela deve satisfazer à desigualdade: a) f < 5 N d) 15 N < f < 25 N b) 5 N < f < 20 N e) f > 5 N c) f > 25 N T. 370 (Mackenzie-SP) Um corpo, que está sob a ação de 3 forças coplanares de mesmo módulo, está em equi- líbrio. Assinale a alternativa na qual esta situação é possível. 37° 53° 100 N 100 N 300 N 200 N T. 369 (Uerj) Na figura abaixo, a corda ideal suporta um homem pendurado num ponto equidistante dos dois apoios (A1 e A2), a uma certa altura do solo, formando um ângulo J de 120w. 120°120° 120° 45° 120°105° a) d) b) e) 135° c) testes propostos para que o dente seja puxado somente na direção x, sabendo que o elástico B estava ini cial men te em sua posição natural de equilíbrio? Dados: sen 45w cos 45w dll 2 ___ 2 ; cos 60w 1 __ 2 ; sen 60w dll 3 ___ 2 P. 473 (FEI-SP) Um corpo de peso P 50 N está apoiado num plano inclinado de 30w com a horizontal. O coeficiente de atrito estático entre o corpo e o plano é j 0,2. Um segundo corpo de peso Q está pre so ao primeiro por meio de um fio que passa por uma polia sem atrito. Entre que limites pode variar o peso Q de forma que o sistema permaneça em repouso? Poderá ser nula a força de atrito entre o corpo e o plano inclinado? Justifique. (Dados: sen 30w 0,5; cos 30w 0,87) 30° P Q A razão T __ P entre as intensidades da força de tração corda (T) e do peso do homem (P) corresponde a: a) 1 __ 4 c) 1 b) 1 __ 2 d) 2 y x P B A 60o 45o A1 A2 θ V1_P3_UN_G_CAP_18.indd 393 31.07.09 16:33:10 394 U n id a d e G • Es tá ti ca . H id ro st át ic a . H id ro d in â m ic a 394 R ep ro d uç ão p ro ib id a. A rt .1 84 d o C ód ig o P en al e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . T. 371 (Fuvest-SP) Para vencer o atrito e deslocar um grande contêiner C, na direção indicada, é neces- sária uma força F 500 N. Na tentativa de movê-lo, blocos de massa m 15 kg são pendurados em um fio, que é esticado entre o contêiner e o ponto P na parede, como na figura. Para movimentar o contêiner, é preciso pendurar no fio, no mínimo: a) 1 bloco d) 4 blocos b) 2 blocos e) 5 blocos c) 3 blocos sen 45w cos 45w 7 0,7; tg 45w 1; g 10 m/s2 T. 372 (Mackenzie-SP) Na figura, E é uma esfera de peso 400 dll 3 N, em equilíbrio, apoiada sobre um plano horizontal indeformável. T. 373 (Unama-PA) No sistema esquematizado na figura abaixo, o corpo A tem massa mA 10,0 kg e repousa sobre uma superfície horizontal com atrito. Desprezando-se os pesos dos fios (inexten síveis) e das roldanas, bem como todos os atritos, podemos afirmar que os valores da reação do apoio F e do ângulo a são res pec ti va men te: a) 100 dll 3 N e 60w c) 200 dll 3 N e 30w b) 400 dll 3 N e 90w d) 400 dll 3 N e 60w α 300 N 600 N E F A mA B mB 45° Sabendo-se que mB 2,0 kg é o maior valor da massa do corpo B que o sistema pode suportar ainda em equilíbrio, então o coeficiente de atrito estático je entre a superfície e o corpo A vale: a) 0,10 d) 0,40 b) 0,20 e) 0,50 c) 0,30 T. 374 (Mackenzie-SP) No esquema representado, o ho- mem exerce sobre a corda uma força de 120 N e o sistema ideal se encontra em equilíbrio. O peso da carga Q é: a) 120 N c) 240 N e) 480 N b) 200 N d) 316 N (Dados: sen J 0,6; cos J 0,8) T. 375 (IME-RJ) Um bloco de massa M 20 kg está pendu- rado por três cabos em repouso, conforme mostra a figura. Considerando a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2, dll 2 1,414 e dll 3 1,732, os valores das forças de tração, em newtons, nos cabos 1 e 2 são, respectivamente: a) 146 e 179 c) 200 e 146 e) 146 e 200 b) 179 e 146 d) 200 e 179 T. 376 (Vunesp) Um corpo de massa m e peso P está sus- penso por dois fios, 1 e 2, da maneiramostrada na primeira figura. A segunda figura mostra, em escala, as forças F1 e F2 que equilibram o peso P, exercidas, respectivamente, pelos fios 1 e 2 sobre o corpo. A partir dessas informações, pode-se concluir que o módulo (intensidade) do peso P vale, em newtons: a) 0,0 c) 3,0 e) 5,0 b) 2,0 d) 4,0 M 21 1,732 m 1,000 m 1,000 m 1 2 45° 45° m P Escala 1 N 1 N F1 F2 C P 45o J J Q V1_P3_UN_G_CAP_18.indd 394 31.07.09 16:33:12