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Podemos afirmar que Escalar é um número: Positivo ou negativo Uma grandeza é dita como grandeza vetorial quando: É uma grandeza que tem um módulo, direção e um sentido. (UFB) Observe a figura a cima e determine quais os vetores que tem o mesmo sentido: A e F; C e D. (UFB) Observe a figura a seguir e determine quais os vetores que são iguais. A e F; C e D. (UFB) Observe a figura a seguir e determine quais os vetores que tem a mesma direção: C e D; A,E e F; B e G. (UFB) Observe a figura a seguir e determine quais os vetores que tem o mesmo módulo: Somente o vetor G tem o módulo diferente. Ao afirmar que a velocidade de um foguete é de 100 m/s e o mesmo foi lançado para a horizontal e à direita, estamos definindo a velocidade como uma grandeza: Vetorial O módulo da resultante de duas forças de módulos F1 = 4kgf e F2 = 3kgf perpendiculares entre si vale: 5kgf Qual grandeza física abaixo é vetorial Força De acordo com o estudo sobre a estática do corpo rígido, mais precisamente sobre momento de uma força, marque a alternativa que completa a frase abaixo. Quando um corpo extenso está sujeito à ação de forças de resultante não nula, ele pode adquirir movimento de _______, de _______ ou ______, simultaneamente. translação, rotação, ambos. Podemos afirmar que Escalar é um número: Positivo ou negativo Um vector S de magnitude 6 e outro vector T tem uma soma de magnitude 12. O vector T: deve ter uma magnitude de pelo menos 6 mas não mais de 18 Uma grandeza é dita como grandeza vetorial quando: É uma grandeza que tem um módulo, direção e um sentido. Se A = (6m)i - (8m)j então 4A tem magnitude: 40m Três forças coplanares estão aplicadas sobre um corpo. Sabendo que duas delas, de intensidades 12 N e 5 n, são perpendiculares entre si, e que o corpo está em equilíbrio estático, determine a intensidade da força F3. 13 N Um corredor está se deslocando com velocidade média de 10m/s e em um determinado instante a sua velocidade diminuiu em função de uma forte corrente de ar contrária ao seu movimento. Assinale a alternativa correta: As forças exercidas pelos músculos são forças internas O vector -A é: na direção oposta a A O parafuso tipo gancho mostrado na figura a seguir está sujeito a duas forças F1 e F2. Determine o módulo FR e a direção θ da força resultante em relação à direção horizontal. 212,6 N; θ = 54,8° Um corpo de peso P é sustentado por duas cordas inextensíveis, conforme a figura. Sabendo que a intensidade da tração na corda AB é de 80 N, calcule o valor do peso P. 40 N A chave é usada para soltar um parafuso, conforme figura abaixo. Determine o momento de cada força sobre o eixo do parafuso passando pelo ponto O. MF1 = 24,1 N.m e MF2 = 14,5 N.m (UEPG-PR) Quando dizemos que a velocidade de uma bola é de 20m/s, horizontal e para a direita, estamos definindo a velocidade como uma grandeza: Vetorial Qual dos seguintes pares são ambas grandezas vetoriais? força e aceleração Suponha que duas crianças brincam em uma gangorra constituída por uma prancha de madeira de peso 20 kgf. A prancha tem forma regular, constituição homogênea e encontra-se apoiada em seu centro geométrico. O peso da criança A é igual a 50 kgf: Sabendo que o sistema está em equilíbrio na situação apresentada, determine o peso da criança. 100 kgf Qual deve ser a soma de todas as forças que atuam sobre um ponto material para que este esteja em equilíbrio? A soma de todas as forças que atuam sobre um ponto material para que este esteja em equilíbrio deve ser igual a zero. Três forças coplanares estão aplicadas sobre um corpo. Sabendo que duas delas, de intensidades 12 N e 5 n, são perpendiculares entre si, e que o corpo está em equilíbrio estático, determine a intensidade da força F3. 13 N Determine a intensidade e a direção da força resultante 80.3lb e 106.2° Encontre uma força F vertical aplicada no ponto B que substitua o binário. 400 N. Os cabos de sustentação AB e AC estão presos no topo da torre de transmissão. A força atrativa no cabo AC vale 8 kN. Determinar a força atrativa T necessária no cabo AB, tal que o efeito resultante das duas forças atrativas nos cabos seja uma força direcionada verticalmente para baixo no ponto A. Determine o módulo R desta força. T = 5,69 kN; R = 10,21 kN A caixa de massa 200 kg, mostrada na figura abaixo, é suspensa usando as cordas AB e AC. Cada corda pode suportar uma força máxima de 10 kN antes de se romper. Se AB deve sempre permanecer na direção horizontal, determine o menor ângulo θ para o qual a caixa pode ser suspensa antes que uma das cordas se rompa. Adote g = 9,81 m/s2. 11,31° Sabe-se que sobre uma viga cujo peso é igual a 1000 N, estão sobrepostos dois corpos de pesos iguais a 50 N, cada um. Calcule a intensidade das reações de apoio da viga. N1 e N2 = 550 N. Um momento de 4 N.m é aplicado pela a mão do operário. Determine o binário de forças F, que age na mão do operário e, P que atua na ponta da chave de fenda. F = 133 N e P= 800N A multiplicação ou divisão de um vetor por um escalar altera: a intensidade e o sentido. Este último se o escalar for negativo; Um binário atua nos dentes da engrenagem mostrada na figura. Qual será o valor do binário equivalente, composto por um par de forças que atuam nos pontos A e B. 120N Um binário atua nos dentes da engrenagem mostrada na figura abaixo. Calcule o momento do binário. M = 24 Nm. Guindaste tem uma haste extensora de 30 ft e pesa 800 lb aplicado no centro de massa G. Se o máximo momento que pode ser desenvolvido pelo motor em A é de M = 20 (103) lb. Ft. Determine a carga máxima W aplicada no centro de massa G¿ que pode ser levantado quando teta for 30 graus. W = 319 lb Um tarugo de metal é montado em um torno para usinagem de uma peça. A ferramenta de corte exerce a força de 60 N, no ponto D, como indicado na figura a baixo. Determine o ângulo e expresse a força como um vetor cartesiano. β = 90° e F = - 31 i - 52 k (N) O momento da força de 500 N em relação ao ponto O da estrutura, mostrada a seguir, tem módulo e sentido, respectivamente, iguais a: 1061 N.m no sentido anti-horário. Para levantar o mastro OC, uma armação leve OAB é presa ao mastro e uma força de tração de 3,2 kN é aplicada ao cabo de sustentação pelo guincho em D. O módulo do momento desta força de tração em relação à dobradiça no ponto O. tem valor mais próximo de: 6,15 kN.m Sabe-se que necessário um momento de 12Nm para girar a roda. Qual deve ser a intensidade da força aplicada. 40 N Podemos afirmar que as forças externas: Num corpo rígido, pode na ausência de oposição, causar um movimento de rotação ou translação. Considere a alternativa CORRETA sobre o peso de um corpo: O peso corresponde a força que a Terra atrai um corpo devido a aceleração da gravidade g. Determine a intensidade da força F necessários para o equilíbrio do ponto O. F=300N *E *Determine os ângulos diretores da força F necessários para o equilíbrio do ponto O. Os ângulos são 48,2º, 48,2º e 109º Duas forças de intensidades iguais e igual a 60 N se encontram perpendiculares, de sentidos opostos e distantes 10m. Qual deve ser o momento aplicado por essas forças? 600Nm Calcular o momento combinado das duas forças que representam um binário de 180N e que distam 2m. 360 N Assinale a alternativa CORRETA: A massa é uma medidade inércia do corpo e é considerada uma grandeza escalar. Equilíbrio de um Ponto Material. Fundamentado na Primeira Lei de Newton, um ponto material encontra-se em equilíbrio desde que esteja em repouso, se originalmente se achava em repouso, ou tenha velocidade constante, se originalmente se encontrava em movimento. Portanto, para que essa condição ocorra, a soma de todas as forças que atuam sobre o ponto material deve ser: Nula Seja F a força de atração do Sol sobre um planeta. Se a massa do Sol se tornasse três vezes maior, a do planeta, cinco vezes maior, e a distância entre eles fosse reduzida à metade, a força de atração entre o Sol e o planeta passaria a ser: 60F Para a mola de comprimento inicial igual a 60 cm e constante igual a 500N/m, determine a força necessária para deixá-la com comprimento de 80 cm. 100N Quando calculamos o equilíbrio de um ponto material e a solução der resultado negativo, isso indica que o sentido da força é: Oposto ao mostrado no diagrama de corpo livre que foi suposto. Determine o momento da força de F = 1000 N em relação ao ponto A na figura abaixo. O momento resultante é 606,22 N.m *E *Determine o momento da força de F = 1000 N em relação ao ponto O na figura abaixo. o momento resultante é 306,22 N.m A extremidades da chapa triangular estão sujeitas a três binários. Determine a dimensão d da chapa de modo que o momento de binário resultante seja 400Nm no sentido horário. d = 1,76 m Se a massa do cilindro C é 40 kg, determine a massa do cilindro A, de modo a manter a montagem na posição mostrada na figura. 20 kg Cada hélice de um navio de duas hélices desenvolve um empuxo de 300 kN na velocidade máxima. Ao manobrar o navio, uma hélice está girando a toda velocidade para frente e a outra a toda velocidade no sentido reverso. Que empuxo P cada rebocador deve exercer no navio para contrabalançar o efeito das hélices? P = 51,43 kN MA=800Nm e Vx=200N Assinale a alternativa CORRETA: O peso é considerado uma grandeza vetorial, pois trata-se da força com que a Terra atrai um corpo devido a aceleração da gravidade g. Complete a frase a seguir com as palavras abaixo: Estática é o estudo dos corpos que estão em ___________ ou se movendo com velocidade ______________. repouso constante Determine a força interna na barra AB, Fab ? Fab= 125 N - COMPRESSÃO Determine a força interna na barra AB, Fab=? . Fab=125 N - COMPRESSÃO A plataforma uniforme, que tem uma massa por unidade de comprimento de 28 kg/m, está simplesmente apoiada sobre barras de apoio em A e em B. Um trabalhador da construção civil com 90 kg sai do ponto Be anda para a direita, como mostrado na figura a seguir. Qual é a distância máxima s que ele poderá andar sobre a plataforma sem que ela gire em torno do ponto B? 2,49 m Em um determinado objeto a sua força resultante é F = 100N na direção ( +i ) e o vetor momento gerado pela força resultante é M = ( 0, +50, 0)Nm. Determine o vetor posição responsável por gerar este momento. R=( 0, 0, +5/10) m Determine o momento de um binário formado por duas forças de 400 N em direções opostas com uma de distância de 2 metros entre estas. 800Nm Determine o momento em torno do ponto A para cada uma das três forças atuando na viga, considerando o sentido anti-horário como positivo. -11.200 lb.ft O centro de gravidade de um trapézio que possui 30cm de base inferior e 20cm de base superior de altura de 12cm é: 0,0; 5,6 Três forças coplanares estão aplicadas sobre um corpo. Sabendo que duas delas, de intensidades 10N e 15N, são perpendiculares entre si, e que o corpo está em equilíbrio estático, determine aproximadamente a intensidade da força F3. 18N. A extremidade da barra está submetida a três forças concorrentes e coplanares. A intensidade da força resultante é: 485,0 N Uma viga horizontal de 700 kg e 10 m está apoiada somente por suas extremidades. Estes dois pontos de apoio são representados no plano cartesiano XY por A = (0 , 0) e B = (10 , 0). No ponto P = (8 , 0) há uma força F = 2500 (j) N aplicada. Se o sistema se encontra em equilíbrio, calcular as reações nos apoios A e B. Utilize o módulo da aceleração da gravidade como |g| = 10 m/s^2. RA = 3000 N e RB = 1500 N Qual a alternativa está correta? As forças internas mantêm juntas as partículas que formam o corpo rígido e no caso deste ser composto estruturalmente de várias partes, também é responsável por mantê-las juntas. A respeito das forças internas podemos afirmar: Se o corpo rígido é estruturalmente composto por várias partes, as forças de ligação entre elas são também definidas como forças interiores. A respeito do princípio da transmissibilidade podemos afirmar que: Forças que respeitem o princípio da transmissibilidade, são consideradas forças equivalentes Dado a figura abaixo, determine o momento dessa força em relação ao ponto C. 9,99x103 Nm Considerando que θ=40º e que T=10kN a magnitude da força resultante é: 12,24 N Uma viga foi projetada para possuir 20m de comprimento e seção de 100 × 100 cm, se construída com uma treliça de barras metálicas idênticas de 1 m de comprimento, e estar à ação de uma carga distribuída constante de 20 KN/m, incluindo o peso próprio. A força normal de tração atuante nas barras horizontais superiores da treliça será 20KN/(20). Quais devem ser as reações de apoio e as forças normais nas barras. HE = 0; VE = 100 KN e VA = 100 KN. *E *Considere a figura acima. Calcular o módulo da força que atua no segmento AB 100 KN Considere uma viga bi-apoiada homogênea de 6 m de comprimento carregada em toda a sua extensão por uma carga distribuída 10 kN/m, por uma carga concentrada de 60kN fazendo um ângulo de 30º com a horizontal e está localizada no meio da viga. Sendo o peso da viga igual 100N e considerando os apoios dessa viga móveis, quais são as reações de apoio? 95kN e 95kN O centro de gravidade da área limitada no primeiro quadrante pela parábola y = 4 ¿ x² é: (3/4;8/5) As duas hastes de alumínio suportam a carga vertical P = 20 kN. As forças Fab e Fac, em KN, são: 28,3 e 20,0 Em uma academia de ginástica, dois estudantes observam uma barra apoiada em dois pontos e que sustenta duas massas de 10kg, uma de cada lado, conforma a figura a seguir. A massa da barra é 12kg. Dessa forma, qual o valor máximo de uma outra massa, que pode ser colocada em um dos lados da barra, sem que esta saia do equilíbrio? Considere g = 10 m/s2 m=24kg As treliças de madeira são empregadas como estruturas de pontes, torres, coberturas etc. O uso mais frequente é como estrutura de cobertura. A treliça em que a estrutura tem a parte superior com aspecto de arcos e o banzo inferior horizontal e reto denomina-se: Treliça tipo Bowstring. Analisando a disposição dos vetores BA, EA , CB, CD e DE , conforme figura abaixo, assinale a alternativa que contém a relação vetorial correta. EA - CB + DE = BA - CD (FGV-SP) São grandezas escalares: Tempo, temperatura e volume. Duas forças F1=80N e F2=50N , atuam em um corpo conforme a Figura abaixo. Determinar: a força resultante. FR=30N Considere duas partículas A e B em movimento com momentos lineares constantes e iguais. É necessariamente correto que: Se a massa de A for o dobro da de B, então, o módulo da velocidade de A será metade do de B. Todas as quantidades físicas usadas na mecânica para a engenharia são medidas usando escalares ou vetores. Um escalar équalquer quantidade física positiva ou negativa que pode ser completamente especificada por sua intensidade. São exemplos de quantidades escalares: Comprimento, massa e tempo. Qual dos seguintes pares são ambas quantidades escalares? densidade e massa Dois binários agem na viga. Determine a magnitude de F para que o momento resultante dos binários seja de 450 lb.ft no sentido anti-horário. F = 139 lb O ângulo entre A = (-25m)i + (45m)j e o eixo x positivo é: 119º Dois vetores situados um no eixo x e outro no eixo y forma entre si um ângulo de 60 graus. Determine as intensidades desses vetores sabendo que o vetor resultante entre eles é igual a 80 N. Fx = 69,28 N e Fy = 40 N Sobre a intensidade de um vetor podemos afirmar que: I- É o módulo da força. II- É representada como a distância entre dois pontos de origem e extremidade no plano cartesiano. III- É um número contido no conjunto dos números naturais. IV- Pode ser um número positivo ou negativo, porém diferente de zero. Somente as afirmativas I e II estão corretas. Dois vetores têm magnitudes de 10m e 15m. O ângulo entre eles quando são desenhados com suas caudas no mesmo ponto é de 65°. O componente do vetor mais longo ao longo da linha do mais curto é: 6,3m Determine as coordenadas do centroide do perfil ilustrado abaixo em relação ao ponto O: X= 50 mm e Y= 103,33 mm Um ponto material está sob a ação de duas forças de mesmo módulo 50 N, formando entre si um ângulo de 120º. Para equilibrar o ponto é necessário aplicar uma força de módulo: 50 N Determine a tensão nos cabos AB e AD para o equilíbrio do motor de 200kg mostrado na figura. Dados θ=30º e α = 60º. Use g=10m/s^2 Tensão na corda AD = 1000,00 N Tensão na corda AB = 1732,05 N Determine a tensão nos cabos AB e AD para o equilíbrio do motor de 200kg mostrado na figura. Dados θ = 45º e α = 30º Tensão na corda AD = 1793,15 N Tensão na corda AB = 1464,10 N O membro está sujeito a uma força de 6kN. Se θ=45°, determine o momento produzido por F sobre o ponto A. MA=-38,18 kN.m Se θ=45°, determine o momento produzido por uma força de 4kN sobre o ponto A. 7,21 kN.m horário Como parte de um teste, os dois motores de um avião são acelerados e as inclinações das hélices são ajustadas de modo a resultar em um empuxo para frente e para trás, como mostrado na figura a seguir. Que força F deve ser exercida pelo chão em cada uma das duas rodas principais freadas em A e B, para se opor ao efeito giratório dos empuxos das duas hélices? Despreze quaisquer efeitos da roda do nariz, C, que está girada de 90° e não está freada. 3,3 kN AV – MECÂNICA GERAL 1a Questão (Ref.: 201506919317) Pontos: 0,0 / 1,0 Qual o motivo de uma força poder ser negativa? Resposta: Uma força se torna negativa quando multiplicado por um escalar negativo. Gabarito: O motivo de uma força poder ser negativa é o sentido dessa força, se for contrária ao eixo em que atua essa força. 2a Questão (Ref.: 201506492280) Pontos: 1,0 / 1,0 Um corpo de peso P é sustentado por duas cordas inextensíveis, conforme a figura. Sabendo que a intensidade da tração na corda AB é de 80 N, calcule o valor do peso P. 50 N 40 N 30 N 20 N 10 N 3a Questão (Ref.: 201506406209) Pontos: 1,0 / 1,0 Calcular o momento combinado das duas forças que representam um binário de 180N e que distam 2m. 60 N 360 N 80 N 400 N 40 N 4a Questão (Ref.: 201506762941) Pontos: 0,5 / 0,5 Qual dos seguintes pares são ambas quantidades escalares? volume e peso densidade e massa temperatura e velocidade energia e força velocidade e massa 5a Questão (Ref.: 201506903838) Pontos: 0,0 / 1,0 Defina o que é uma estrutura isostática em mecânica estrutural. Resposta: Gabarito: Em mecânica estrutural, diz-se que uma estrutura é isostática quando o número de restrições, ou reações, é rigorosamente igual ao número de equações da estática, fazendo com que a estrutura seja estável. 6a Questão (Ref.: 201506861382) Pontos: 1,0 / 1,0 A caixa de massa 200 kg, mostrada na figura abaixo, é suspensa usando as cordas AB e AC. Cada corda pode suportar uma força máxima de 10 kN antes de se romper. Se AB deve sempre permanecer na direção horizontal, determine o menor ângulo θ para o qual a caixa pode ser suspensa antes que uma das cordas se rompa. Adote g = 9,81 m/s2. 8,61° 18,25° 15,75° 11,31° 23,64° 7a Questão (Ref.: 201506650415) Pontos: 1,0 / 1,0 Determine o momento da força de F = 1000 N em relação ao ponto A na figura abaixo. O momento resultante é nulo O momento resultante é 306,22 N.m O momento resultante é 906,22 N.m O momento resultante é 606,22 N.m O momento resultante é 300 N.m 8a Questão (Ref.: 201506397302) Pontos: 1,0 / 1,0 Quando dizemos que a velocidade de uma bola é de 20 m/s, horizontal e para a direita, estamos definindo a velocidade como uma grandeza: vetorial escalar linear como um número algébrica 9a Questão (Ref.: 201506813634) Pontos: 1,0 / 1,0 Determine a força interna na barra AB, Fab=? . Fab=125 N - COMPRESSÃO Fab=152 N - TRAÇÃO Fab=152 N - COMPRESSÃO Fab=52 N - TRAÇÃO Fab=52 N - COMPRESSÃO 10a Questão (Ref.: 201506812921) Pontos: 0,5 / 0,5 Considerando que θ=40º e que T=10kN a magnitude da força resultante é: 15,0 N 18,35 N 21,75 N 10,15 N 12,24 N
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