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DISCIPLINA: FÍSICA TURMA: 2° SÉRIE BIMESTRE: 1º DATA: _____/_____/2020 NOME: EQUILÍBRIO DE CORPOS EXTENSOS 1) (UFPA) Nos tempos em que o transporte de carga ainda não se beneficiava do atual desenvolvimento tecnológico, o próprio homem costumava transportar cargas nos ombros por meio de arranjos como o da figura seguinte. Considerando que o apoio da barra no ombro do homem ocorre apenas no ponto M e que as massas das cargas A e B valem, respectivamente, 20 kg e 40 kg, é correto afirmar que (Aceleração da gravidade: g = 10 m/s²). A) Deslocando a carga A em direção ao ponto M, pode-se manter o equilíbrio de rotação da barra em torno desse ponto. B) O homem poderá equilibrar a barra, reduzindo o comprimento dos cabos de sustentação da carga B. C) A força vertical que o ombro do homem suporta é igual a 60 N. D) Ao caminhar 10 m sobre um piso horizontal, a força vertical aplicada pelo homem sobre a barra realiza trabalho de 600 J. E) Deslocando-se a carga B de 0,5 m em direção ao ponto M, o torque resultante sobre a barra será nulo. 2) (PUC-SP) Podemos abrir uma porta aplicando uma força F (tem uma seta pra direita em cima do F), em um ponto localizado próximo à dobradiça figura 1 (vou deixar os anexos das figuras das questões ai pra facilitar), ou exercendo a mesma força F (com seta em cima pra direita), em um ponto localizado longe da dobradiça (figura 2). Sobre o descrito, é correto afirmar que: a) a porta abre-se mais facilmente na situação da figura 1, porque o momento da força F (com seta pra direita em cima), aplicada é menor. b) A porta abre mais facilmente na situação da figura 1 , porque o momento da força F aplicada é maior c) a porta abre-se mais facilmente na situação da figura 2 , porque o momento da força F é menor d) a porta abre-se mais facilmente na situação da figura 2 , porque o momento da força F aplicada é menor e) não há diferença entre aplicarmos a força mais perto ou mais longe da dobradiça, pois o movimento de F independente da distância D entre o eixo da rotação e o de aplicação da força. 3) Fuvest-SP Uma prancha rígida, de 8 m de comprimento, está apoiada no chão (em A) e em um suporte P, como na figura. Uma pessoa, que pesa metade do peso da prancha, começa a caminhar lentamente sobre ela, a partir de A. Pode-se afirmar que a prancha desencostará do chão (em A), quando os pés dessa pessoa estiverem à direita de P, e a uma distância desse ponto aproximadamente igual a: a) 1,0m b) 1,5m c) 2,0m d) 2,5m e) 3,0m 4) (ITA - 1990) Para que a haste AB homogênea de peso P permaneça em equilíbrio suportada pelo fio BC, a força de atrito em A deve ser: a) P/4 b) P/2 c) P/6 d) P√2/2 e) P√2/4 5) (ITA - 1999) Um brinquedo que as mamães utilizam para enfeitar quartos de crianças é conhecido como mobile . Considere o mobile de luas esquematizado na figura abaixo. As luas estão presas por meio de fios de massas desprezíveis a três barras horizontais, também de massas desprezíveis. O conjunto todo está em equilíbrio e suspenso num único ponto A. Se a massa da lua 4 é de 10g, então a massa em quilograma da lua é: a) 180 b) 80 c) 0,36 d) 0,18 e) 9 6) (ITA - 1984) É dado um pedaço de cartolina com a forma de um sapinho, cujo centro de gravidade situa-se no seu próprio corpo. A seguir, com o auxílio de massa de modelagem, fixamos uma moeda de 10 centavos em cada uma das patas dianteiras do sapinho. Apoiando-se o nariz do sapinho na extremidade de um lápis ele permanece em equilíbrio. Nestas condições, pode-se afirmar que o sapinho com as moedas permanece em equilíbrio estável porque o centro de gravidade do sistema: a) continua no corpo do sapinho b) situa-se no ponto médio entre seus olhos c) situa-se no nariz do sapinho d) situa-se abaixo do ponto de apoio e) situa-se no ponto médio entre as patas traseiras. 7) (ITA - 1980) A barra é uniforme, pesa 50,0 N e tem 10,0 de comprimento. O bloco D pesa 30,0 N e dista 8,0 de A. A distância entre os pontos de apoio da barra é AC = 7,0 m. Calcular a reação na extremidade A. a) R = 14,0 N b) R = 7,0 N c) R = 20,0 N d) R = 10,0 N e) R = 8,0 N 8) (ITA - 1969) Considere o sistema ilustrado na figura abaixo. Supondo-se que tanto a massa da barra AB, como a da polia são desprezíveis, podemos afirmar que AB está em equilíbrio se: 9) Um caminhão pesando 200 kN atravessa com velocidade constante uma ponte que pesa 1000 kN e é suportada por dois pilares distantes 50 m entre si. O gráfico que melhor representa as forças de reação N1 e N2 nos dois pilares em função da distância x do centro de massa do caminhão ao centro do primeiro pilar é: 10) (Ufrrj) Na figura a seguir suponha que o menino esteja empurrando a porta com uma força F1= 5N, atuando a uma distância d1= 2 metros das dobradiças (eixo de rotação) e que o homem exerça uma força F2=80N a uma distância de 10cm do eixo de rotação. Nestas condições, pode-se afirmar que: a) a porta estaria girando no sentido de ser fechada. b) a porta estaria girando no sentido de ser aberta. c) a porta não gira em nenhum sentido. d) o valor do momento aplicado à porta pelo homem é maior que o valor do momento aplicado pelo menino. e) a porta estaria girando no sentido de ser fechada pois a massa do homem é maior que a massa do menino. 11) (Ufrs) A figura a seguir representa uma alavanca constituída por uma barra homogênea e uniforme, de comprimento de 3m, e por um ponto de apoio fixo sobre o solo. Sob a ação de um contrapeso P igual a 60 N, a barra permanece em equilíbrio, em sua posição horizontal, nas condições especificadas na figura. Qual é o peso da barra? a) 20N. b) 30N. c) 60N. d) 90N. e) 180 N. 12) (Cesgranrio) Cristiana e Marcelo namoram em um balanço constituído por um assento horizontal de madeira de peso desprezível e preso ao teto por duas cordas verticais. Cristiana pesa 4,8 × 10²N e Marcelo, 7,0 × 10²N. Na situação descrita na figura, o balanço está parado, e os centros de gravidade da moça e do rapaz distam 25cm e 40cm, respectivamente, da corda que, em cada caso, está mais próxima de cada um. Sendo de 1,00m a distância que separa as duas cordas, qual a tensão em cada uma delas? a) Cristiana: 1,6 × 10²N e Marcelo: 10,2 × 10²N b) Cristiana: 3,2 × 10²N e Marcelo: 8,6 × 10²N c) Cristiana: 4,0 × 10²N e Marcelo: 7,8 × 10²N d) Cristiana: 4,8 × 10²N e Marcelo: 7,0 × 10²N e) Cristiana: 6,4 × 10²N e Marcelo: 5,4 × 10²N 13) (FEI) A barra a seguir é homogênea da seção constante e está apoiada nos pontos A e B. Sabendo-se que a reação no apoio A é RA=200kN, e que F1=100kN e F2‚=500kN, qual é o peso da barra? a) 300 kN b) 200 kN c) 100 kN d) 50 kN e) 10 kN 14) (Uerj 2013) Um homem de massa igual a 80 kg está em repouso e em equilíbrio sobre uma prancha rígida de 2,0 m de comprimento, cuja massa é muito menor que a do homem. A prancha está posicionada horizontalmente sobre dois apoios, A e B, em suas extremidades, e o homem está a 0,2 m da extremidade apoiada em A. A intensidade da força, em newtons, que a prancha exerce sobre o apoio A equivale a: a) 200 b) 360 c) 400 d) 720 e) 750 15) 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. 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 centímetros? a) 45 b) 15 c) 20 d) 10 e) 30 16) (IFSP) Em um parque de diversão, Carlos e Isabela brincam em uma gangorra que dispõe de dois lugares possíveis de se sentar nas suas extremidades. As distâncias relativas ao ponto de apoio (eixo) estão representadas conforme a figura a seguir. Sabendo-se que Carlos tem 70 kg de massa e que a barra deve permanecer em equilíbrio horizontal, assinale a alternativa correta que indica respectivamente o tipo de alavanca da gangorra e a massa de Isabela comparada com a de Carlos. a) Interfixae maior que 70 kg. b) Inter-resistente e menor que 70 kg. c) Interpotente e igual a 70 kg. d) Inter-resistente e igual a 70 kg. e) Interfixa e menor que 70 kg. 17) (Espcex (Aman) 2013) Uma barra homogênea de peso igual a 50 N está em repouso na horizontal. Ela está apoiada em seus extremos nos pontos A e B, que estão distanciados de 2 m. Uma esfera Q de peso 80 N é colocada sobre a barra, a uma distância de 40 cm do ponto A, conforme representado no desenho abaixo: A intensidade da força de reação do apoio sobre a barra no ponto B é de a) 32 N b) 41 N c) 75 N d) 82 N e) 130 N 18) (ifsp - 2012) O quadrinho mostra o Garfield tentando pescar o filé de seu dono com uma vara cuja força peso, de módulo 20 N, está representada em seu centro de gravidade, CG. Para conseguir seu almoço, o gato utilizou um fio de nylon de massa desprezível com um anzol e um conjunto de chumbinhos, totalizando 0,4 N de peso, pendurados na ponta. Considerando-se as distâncias indicadas na figura, numa situação em que a vara esteja em equilíbrio, sendo segurada pelas duas patas de Garfield, a intensidade da força F, em newtons, aplicada pela pata esquerda do gato na vara, é igual a a) 75. b) 65. c) 55. d) 45. e) 35. 19) (G1 - cps 2012) Você já deve ter visto em seu bairro pessoas que vieram diretamente da roça e, munidas de carrinhos de mão e uma simples balança, vendem mandiocas de casa em casa. A balança mais usada nessas situações é a apresentada na figura a seguir. (Considere desprezíveis a massa do prato com seus cordames e a massa da haste por onde corre o massor.) A balança representada está em equilíbrio, pois o produto da massa do massor pela distância que o separa do ponto P é igual ao produto da massa que se deseja medir pela distância que separa o ponto em que os cordames do prato são amarrados na haste até o ponto P. Considere que no prato dessa balança haja 3 kg de mandiocas e que essa balança tenha um massor de 0,6 kg. Para que se atinja o equilíbrio, a distância d do massor em relação ao ponto P deverá ser, em cm, a) 16. b) 20. c) 24. d) 36. e) 40. 20) (Upe 2011) A figura abaixo mostra uma barra homogênea de peso 10 N e de comprimento 10 m que está apoiada sobre um suporte distante de 3,0 m da sua extremidade esquerda. Pendura-se um bloco de massa m = 2,0 kg na extremidade esquerda da barra e coloca-se um bloco de massa M = 4,0 kg sobre a barra do lado direito ao suporte. O valor de D, para que a barra esteja em equilíbrio, em metros, vale Dado: considere a aceleração da gravidade g = 10m / s² a) 4,5 b) 5,0 c) 5,5 d) 6,0 e) 6,5 21) (Ufrgs 2013) Nas figuras (X) e (Y) abaixo, está representado um limpador de janelas trabalhando em um andaime suspenso pelos cabos 1 e 2, em dois instantes de tempo. Durante o intervalo de tempo limitado pelas figuras, você observa que o trabalhador caminha sobre o andaime indo do lado esquerdo, figura (X), para o lado direito, figura (Y). Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas da sentença abaixo, na ordem em que aparecem. Após o trabalhador ter-se movido para a direita (figura (Y)), podemos afirmar corretamente que, em relação à situação inicial (figura (X)), a soma das tensões nos cabos 1 e 2 __________, visto que __________. a) permanece a mesma - as tensões nos cabos 1 e 2 permanecem as mesmas b) permanece a mesma - a diminuição da tensão no cabo 1 corresponde a igual aumento na tensão no cabo 2 c) aumenta - aumenta a tensão no cabo 2 e permanece a mesma tensão no cabo 1 d) aumenta - aumenta a tensão no cabo 1 e permanece a mesma tensão no cabo 2 e) diminui - diminui a tensão no cabo 1 e permanece a mesma tensão no cabo 2 22) A figura mostra uma ginasta com 40,0 kg de massa, que está em pé na extremidade de uma trave. A trave tem 5,00 m de comprimento e uma massa de 200 kg (excluindo a massa dos dois suportes). Cada suporte está a 50,0 cm da extremidade mais próxima da trave. Para uma aceleração gravitacional de 9,8 m/s², a força exercida sobre a trave pelo suporte 2 é: A) 592 N B) 931 N C) 1176 N D) 1421 N E) 1960 N 23) Um candidato, passando por uma rodovia, observa algo, no mínimo, inusitado: uma placa de outdoor sustentada por dois de seus quatro pilares. Para exercitar seus conhecimentos de física imaginou a placa de outdoor homogênea de massa 100 kg, como mostra a figura abaixo. Despreze os atritos entre a placa e os pilares e entre a placa e os parafusos; desconsidere também a massa dos pilares. Neste sentido, sabendo que a placa está em equilíbrio, assinale a alternativa correta que representa o vetor força aplicado pelos parafusos dos pilares (1) e (2) sobre a placa e seus módulos, respectivamente. a) ↓ − F1 = 50N ; ↓ − F2 = 150N b) ↑ − F1 = 150N ; ↓ − F2 = 50N c) ↑ − F1 = 1500N ; ↑ − F2 = 500N d) ↓ − F1 = 500N ; ↑ − F2 = 1500N e) ↓ − F1 = 500N ; ↑ − F2 = 50N 24) (PUC – RJ) Um pêndulo é formado por uma bola de 4,0 kg e um fio ideal de 0,2 m de comprimento. No ponto mais alto de sua trajetória, o cabo que sustenta o pêndulo forma um ângulo de 30° com a vertical. Indique o módulo do torque realizado pelo peso da bola em Nm neste ponto. Considere g = 10,0 m/s2 a) 0,4 b) 4,0 c) 6,8 d) 10,0 e) 100 25) (FATEC) O sistema da figura está em equilíbrio e os pesos da barra e das polias podem ser ignorados. A razão entre as massas M/m é: a) 8 b) 1/8 c) 4 d) 2 e) 6 26) (UFRN) É muito comum observarmos nas fachadas de edifícios em construção andaimes constituídos por uma tábua horizontal sustentada por cordas que passam por roldanas presas no topo da edificação. O fato de um dos operários se deslocar sobre o andaime em direção ao outro, por exemplo, quando vai entregar alguma ferramenta ao companheiro, afeta a distribuição de forças sobre as cordas. Nesse sentido, considere a situação mostrada na Figura abaixo. Nela, um dos operários se encontra na extremidade esquerda do andaime, enquanto o outro, após ter caminhado em direção a ele, conduzindo uma marreta, encontra- se parado no meio do andaime. Considerando a situação mostrada na Figura, pode-se afirmar que a a) força resultante sobre o andaime é diferente de zero e a tensão na corda Y é maior que na corda X. b) força resultante sobre o andaime é igual a zero e a tensão na corda Y é maior que na corda X. c) força resultante sobre o andaime é diferente de zero e a tensão na corda X é maior que na corda Y. d) força resultante sobre o andaime é igual a zero e a tensão na corda X é maior que na corda Y. GABARITO 1) E 2) D 3) C 4) A 5) D 6) D 7) D 8) B 9) C 10) B 11) C 12) E 13) C 14) D 15) C 16) E 17) B 18) A 19) E 20) D 21) B 22) B 23) D 24) B 25) A 26) D