Física - Ensino Médio - Equilíbrio estativo - Lista de Exercícios

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Lista I de Equilíbrio Estático 
1. (Unicamp 1994) Quando um homem está deitado numa rede (de massa desprezível), as forças 
que esta aplica na parede formam um ângulo de 30° com a horizontal, e a intensidade de cada 
uma é de 60 kgf (ver figura adiante). 
 
a) Qual é o peso do homem? 
b) O gancho da parede foi mal instalado e resiste apenas até 130 kgf. Quantas crianças de 30 
kg a rede suporta? (suponha que o ângulo não mude). 
 
2. (Mackenzie 1996) Para um corpo que se encontra em equilíbrio segundo um referencial, 
pode-se garantir que: 
a) é nula sua velocidade. 
b) é nula sua energia potencial. 
c) são nulas sua aceleração e sua velocidade. 
d) é nula sua quantidade de movimento. 
e) é nula sua aceleração mas não necessariamente sua velocidade. 
 
3. (Fei 1996) Sabendo-se que o sistema a seguir está em equilíbrio, qual é o valor da massa M 
quando os dinamômetros indicam 100N cada um? 
 
a) 17,32 kg 
b) 20 kg 
c) 10 kg 
d) 100 N 
e) 200 N 
 
4. (Mackenzie 1996) No esquema representado, o homem 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. 
b) 200 N. 
c) 240 N. 
d) 316 N. 
e) 480 N. 
 
5. (Unirio 1998) 
 
Na figura anterior, o corpo suspenso tem o peso 100N. Os fios são ideais e têm pesos 
desprezíveis, o sistema está em equilíbrio estático (repouso). A tração na corda AB, em N, é: 
(Dados: g=10m/s2; sen30°=0,5 e cos30°=
3
2 ). 
a) 20 
b) 40 
c) 50 
d) 80 
e) 100 
 
6. (Fatec 1998) Uma pequena esfera de massa igual a 4,0 g, carregada eletricamente, está 
suspensa por uma corda. Sob a ação de uma força elétrica horizontal, a corda se desloca até 
que atinge o equilíbrio ao formar um ângulo de 37° com a vertical. 
 
Sabendo que cos 37° = 0,80 e sen 37° = 0,60, a intensidade da força elétrica e a tensão na corda 
são, respectivamente: 
a) 70 N e 56 N 
b) 30 N e 50 N 
c) 7,0 N e 5,6 N 
d) 3,0 N e 5,0 N 
e) 3,0 x 10-2 N e 5,0 x 10-2 N 
 
7. (Uerj 2000) Um balão, de peso igual a 0,1N, está preso a um fio. Além da força de empuxo 
E, o ar exerce uma força horizontal F que empurra e inclina o fio em relação à vertical, conforme 
mostra a figura. 
 
A tração no fio tem módulo igual a 0,2 N. 
Calcule, em newtons, os módulos de: 
 
a) E; 
 
b) F. 
 
8. (Ufpe 2004) Um bloco de massa m = 20 kg é escorado contra o teto de uma edificação, 
através da aplicação de uma força oblíqua F, como indicado na figura adiante. Sabendo-se que 
este escoramento deve suportar o peso p = 8,8 x 103N, devido ao teto, calcule o valor mínimo 
de F, em unidades de 103N. 
 
 
9. (Ufpe 2004) Uma barra horizontal de massa desprezível possui uma de suas extremidades 
articulada em uma parede vertical. A outra extremidade está presa à parede por um fio que 
faz um ângulo de 45° com a horizontal e possui um corpo de 55 N pendurado. Qual o módulo da 
força normal à parede, em newtons, que a articulação exerce sobre a barra? 
 
 
10. (G1 - cftce 2005) Um quadro de massa m = 6,0 kg se encontra em equilíbrio pendurado ao 
teto pelos fios 1 e 2, que fazem com a horizontal os ângulos è1 = 60° e è2 = 30°, conforme a 
figura. 
 
Adotando g=10m/s2, calcule as trações nos fios 1 e 2. 
Dados: 
sen30° = cos60° =
1
2 , cos30° = sen60° =
3
2 
 
11. (Pucmg 2008) A figura representa duas massas idênticas, ligadas por uma corda de massa 
desprezível, que passa por uma polia sem atrito; as massas estão a diferentes alturas em 
relação ao mesmo referencial. Pode-se afirmar que: 
 
 
 
a) a massa da esquerda irá descer. 
b) a massa da direita irá descer. 
c) as massas não se movem. 
d) só haverá movimento das massas se houver impulso inicial. 
 
12. (Pucrs 2010) Dois operários suspendem um balde por meio de cordas, conforme mostra o 
esquema a seguir. 
 
 
 
São dados: sen30º = cos60º = 12 e sen30º = cos60º = 
3
2 
 
Sabe-se que o balde, com seu conteúdo, tem peso 50N, e que o ângulo formado entre as partes 
da corda no ponto de suspensão é 60o. A corda pode ser considerada como ideal (inextensível 
e de massa desprezível). 
Quando o balde está suspenso no ar, em equilíbrio, a força exercida por um operário, medida 
em newtons, vale: 
a) 50 
b) 25 
c) 
50
3 
d) 25 2 
e) 0,0 
 
13. (Ufla 2010) Um corpo de massa 10 kg é preso a uma mola, produzindo, assim, um 
alongamento de 5 cm (Figura A). Coloca-se, agora, esse conjunto mola‐corpo sobre um plano 
inclinado θ isento de atrito (Figura B). Considere a aceleração da gravidade g = 10 m/s2, cos θ 
= 0,8 e sen θ = 0,6. 
 
 
 
É CORRETO afirmar que no plano inclinado a mola sofre um alongamento de 
a) 0,6 cm. 
b) 0,8 cm. 
c) 4 cm. 
d) 3 cm. 
 
14. (Unesp 2010) Um professor de física pendurou uma pequena esfera, pelo seu centro de 
gravidade, ao teto da sala de aula, conforme a figura: 
 
 
 
Em um dos fios que sustentava a esfera ele acoplou um dinamômetro e verificou que, com o 
sistema em equilíbrio, ele marcava 10 N. O peso, em newtons, da esfera pendurada é de 
a) 5 3. 
b) 10. 
c) 10 3. 
d) 20. 
e) 20 3. 
 
15. (Espcex (Aman) 2011) Um bloco de massa m = 24 kg é mantido suspenso em equilíbrio pelas 
cordas L e Q, inextensíveis e de massas desprezíveis, conforme figura abaixo. A corda L forma 
um ângulo de 90° com a parede e a corda Q forma um ângulo de 37° com o teto. Considerando 
a aceleração da gravidade igual a 210m / s , o valor da força de tração que a corda L exerce na 
parede é de: 
 
(Dados: cos 37° = 0,8 e sen 37° = 0,6) 
 
 
a) 144 N 
b) 180 N 
c) 192 N 
d) 240 N 
e) 320 N 
 
16. (Ime 2012) 
 
 
A figura acima mostra um corpo cúbico de 50 cm de aresta suspenso por dois cabos AB e AC 
em equilíbrio. Sabe-se que o peso específico volumétrico do material do corpo cúbico, a rigidez 
da mola do cabo AC e o comprimento do cabo AC antes da colocação do corpo cúbico são iguais 
a 22,4 kN/m3, 10,0 kN/m e 0,5 m. O valor do comprimento do cabo AB, em metros, após a 
colocação do corpo cúbico é 
Adote: 3 1,73= e 2 1,41.= 
a) 1,0 
b) 1,5 
c) 2,0 
d) 2,5 
e) 3,0 
 
17. (Ufpr 2012) Três blocos de massas 1m , 2m e 3m , respectivamente, estão unidos por cordas 
de massa desprezível, conforme mostrado na figura. O sistema encontra-se em equilíbrio 
estático. Considere que não há atrito no movimento da roldana e que o bloco de massa 1m está 
sobre uma superfície horizontal. Assinale a alternativa que apresenta corretamente (em função 
de 1m e 3m ) o coeficiente de atrito estático entre o bloco de massa 1m e a superfície em que 
ele está apoiado. 
 
 
a) 
3
1
m
2m 
b) 
1
3
m
2m 
c) 
3
1
3m
2m 
d) 
1
3
3m
2m 
e) 
1
3
3m
m 
 Segunda Parte 
Parte II 
 
1. (Uerj 2016) Em um pêndulo, um fio de massa desprezível sustenta uma pequena esfera 
magnetizada de massa igual a 0,01kg. O sistema encontra-se em estado de equilíbrio, com o fio 
de sustentação em uma direção perpendicular ao solo. 
Um ímã, ao ser aproximado do sistema, exerce uma força horizontal sobre a esfera, e o pêndulo 
alcança um novo estado de equilíbrio, com o fio de sustentação formando um ângulo de 45 com 
a direção inicial. 
Admitindo a aceleração da gravidade igual a 210 m s ,− a magnitude dessa força, em newtons, é 
igual a: 
a) 0,1b) 0,2 
c) 1,0 
d) 2,0 
 
2. (Fuvest 2015) 
 
 
O guindaste da figura acima pesa 50.000N sem carga e os pontos de apoio de suas rodas no solo 
horizontal estão em x 0= e x 5 m.= − O centro de massa (CM) do guindaste sem carga está 
localizado na posição (x 3 m, y 2m).= − = Na situação mostrada na figura, a maior carga P que esse 
guindaste pode levantar pesa 
a) 7.000 N 
b) 50.000N 
c) 75.000N 
d) 100.000 N 
e) 150.000 N 
 
3. (Pucrj 2015) Um bloco de gelo de massa 1,0 kg é sustentado em repouso contra uma parede 
vertical, sem atrito, por uma força de módulo F, que faz um ângulo de 30 com a vertical, como 
mostrado na figura. 
 
w 
 
Dados: 
2g 10m s
sen30 0,50
cos30 0,87
=
 =
 = 
 
Qual é o valor da força normal exercida pela parede sobre o bloco de gelo, em Newtons? 
a) 5,0 
b) 5,8 
c) 8,7 
d) 10 
e) 17 
 
4. (Uema 2015) “O Shopping São Luís passou por um processo de expansão, com um 
investimento da ordem de 100 milhões de reais”. A obra foi entregue ao público em abril de 
2014. 
Na parte interna do shopping, para controle do trânsito, foi instalado um semáforo que pesa 
80N, conforme figura ao lado. 
 
Fonte: REVISTA FECOMÉRCIO. 60 anos o Estado do Maranhão. São Luís: Fecomércio, 2013. 
(adaptado) 
 
 
 
 
Considere a figura para responder às perguntas. 
 
a) Para o caso em que 30α =  e 60 ,β =  determine as tensões sofridas pelos cabos 1, 2 e 3, sendo 
sen30 1/ 2, = sen60 ( 3) / 2, = cos30 ( 3) / 2 = e cos60 1/ 2. = 
b) Calcule em qual situação as tensões nos cabos 1 e 2 podem ser iguais. 
 
5. (Acafe 2014) O tratamento de tração é a aplicação de uma força de tração sobre uma parte 
do corpo. A tração ainda é usada principalmente como uma prescrição em curto prazo até que 
outras modalidades, como a fixação externa ou interna, sejam possíveis. Isso reduz o risco da 
síndrome do desuso. Seja um paciente de massa 50 kg submetido a um tratamento de tração 
como na figura abaixo, que está deitado em uma cama onde o coeficiente de atrito entre a 
mesma e o paciente é 0,26.μ = 
 
 
 
Sabendo-se que o ângulo entre a força de tração e a horizontal é 30°, a alternativa correta 
que apresenta a máxima massa, em kg, que deve ser utilizada para produzir tal força de tração 
sem que o paciente se desloque em cima da cama é: 
a) 25 
b) 13 
c) 10 
d) 50