Fisica 1 - Ramalho-499-501

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Física
os Fundamentos 
da Física
Moderna plus ramalho
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toledo
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Parte III
Unidade G
Capítulo 19 equilíbrio dos corpos extensos
A necessidade de existir um ponto de apoio para que uma alavanca possa 
funcionar está expressa na famosa frase atribuída ao grande sábio grego 
Arquimedes: “Dê-me um ponto de apoio e moverei o mundo”.
alavancas no corpo humano
As alavancas que existem no corpo humano são formadas pelos ossos, sen-
do os músculos responsáveis pelas forças potentes. Vamos descrever algumas 
dessas alavancas.
O antebraço é uma alavanca interpotente. O peso do corpo sustentado 
pela mão é a força resistente F
r
R; a força potente F
r
p é exercida pelo músculo 
bíceps. O ponto de apoio A é o cotovelo.
O pé é uma alavanca inter-resistente quando estamos erguendo o corpo, 
ficando na ponta do pé. O peso do nosso corpo, transmitido através dos ossos 
tíbia e fíbula, é a força resistente F
r
R; a força potente F
r
p é exercida pelos mús-
culos gêmeos, que formam a barriga da perna. Esses músculos prendem-se 
ao calcanhar pelo tendão calcâneo. O ponto de apoio A é a ponta do pé.
A cabeça é uma alavanca interfixa quando a inclinamos para trás ou para 
a frente. O peso da cabeça é a força resistente F
r
R; a força potente F
r
p é exercida 
pelos músculos do pescoço. A articulação da cabeça com a coluna vertebral 
define o ponto de apoio A.
Bíceps
A
Fíbula
TíbiaMúsculos 
gêmeos
A
A
Fp
FR
Fp
FR
FR
Fp
A
Interfixa: tesoura
A
Inter-resistente: quebra-nozes
FR
Fp
F’p
–F’R
–FR
FR
Fp –FR
F’R
F’R
F’p
–F’R
Interpotente: pinça
A
Fp
FR
–FR
F’p
F’R
–F’R
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os Fundamentos 
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Parte III
Unidade G
Capítulo 19 equilíbrio dos corpos extensos
teste sua leitura
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Fp
A
FR
Fp
Bíceps
Osso do
 braço Ossos do
 antebraço
Cotovelo
M
d
a
d
a
F
C
P
Fp
FR
A B
 L.33 (Unicamp-SP) O bíceps é um dos músculos 
envolvidos no processo de dobrar nossos 
braços. Esse músculo funciona num sistema 
de alavanca como é mostrado na figura abaixo. 
O simples ato de equilibrarmos um objeto 
na palma da mão, estando o braço em po-
sição vertical e o antebraço em posição ho-
rizontal, é o resultado de um equilíbrio das 
seguintes forças: o peso P do objeto, a força 
F que o bíceps exerce sobre um dos ossos do 
antebraço e a força C que o osso do bra-
ço exerce sobre o cotovelo. A distância do 
cotovelo até a palma da mão é a 5 0,30 m e 
a distância do cotovelo ao ponto em que o 
bíceps está ligado a um dos ossos do ante-
braço é de d 5 0,04 m. O objeto que a pes-
soa está segurando tem massa M 5 2,0 kg. 
Despreze o peso do antebraço e da mão. 
Use g 5 10 m/s2.
a) Determine a força F que o bíceps deve exer-
cer no antebraço.
b) Determine a força C que o peso do braço 
exerce nos ossos do antebraço.
 L.31 Considere a associação de polias esquemati-
zada na figura. Os fios e as polias são supos-
tos ideais e a barra AB tem peso desprezível. 
O peso da carga é de 600 N (intensidade da força 
resistente: FR 5 600 N).
Determine:
a) a intensidade da força potente Fp aplicada 
pelo operador para manter o sistema em 
equilíbrio;
b) a vantagem mecânica da associação.
 L.32 Classifique cada alavanca em interfixa, inter-
potente ou inter-resistente.
a) d)
b) e)
c)
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Parte III
Unidade G
Capítulo 20 hidrostática
Estudo do teorema de Arquimedes
Faça uma bola com massa de modelar e coloque-a em um recipiente contendo 
água. Verifique que ela afunda.
Em seguida, pegue a bola e molde-a no formato de um barquinho. Coloque o 
“barquinho” na água do recipien te. Verifique que ele flutua.
Atividade 
experimental Realize a experiência com supervisão do seu professor 
responda
Por que a mesma quantidade de massa de modelar afundou num caso e •	
flutuou no outro?
O empuxo variou de uma situação para outra? Por quê?•	
Em qual (ou quais) das situações o peso e o empuxo têm a mesma •	
intensidade?
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