Mecânica dos Sólidos - Avaliação On-Line 3 (AOL 3)

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Mecânica dos Sólidos - 20202.A
Avaliação On-Line 3 (AOL 3) - Questionário
1. Pergunta 1
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O equilíbrio de momentos em corpos rígidos garante que o corpo não sofrerá rotações que o tirem do estado de repouso. Se a resultante desses momentos for diferente de zero, o corpo terá a tendência de seguir o sentido de rotação dessa resultante.
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Uma barra em L recebe um carregamento de 180 N, conforme a figura. De posse dos conhecimentos sobre momentos das forças, analise as afirmativas a seguir:
I. O momento resultante no ponto A é o produto da força pelo braço e vale 216 N.m.
II. A direção do momento no ponto A é perpendicular ao plano da figura pelo produto vetorial.
III. O sentido do momento no ponto A é saindo do plano da figura de acordo com a regra da mão direita.
IV. Uma opção de equilíbrio é aplicar uma força em B de valor 60 N vertical e para cima.
Está correto apenas o que se afirma em:
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1. 
II e IV.
Resposta correta
2. 
II e III.
3. 
II e III.
4. 
I e IV.
5. 
III e IV.
2. Pergunta 2
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Leia o trecho a seguir:
“O torque fornece a medida quantitativa de como a ação de uma força pode produzir o movimento de rotação de um corpo […]. A tendência de uma força para produzir rotação em torno de um ponto O depende do seu módulo e também da distância perpendicular entre o ponto e a linha de ação da força.”
Fonte: YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física de Sears & Zemansky: volume 1 – Mecânica. Campinas: Pearson Prentice Hall, 2015. (Adaptado).
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Considere uma tábua suportada por um apoio cujas dimensões são indicadas na figura. A partir do texto apresentado e dos seus conhecimentos sobre momento de forças, analise as afirmativas a seguir:
I. O valor do módulo da força  para suportar o momento gerado pelo peso do corpo deve ser de 25 N.
II. O corpo de 60 N tem a tendência de girar a tábua no sentido horário, seguindo a regra da mão direita.
III. A força no apoio que suporta as forças nas duas tábuas deverá ser menor que 80 N para se manter o equilíbrio.
IV. Se o corpo fosse deslocado para uma distância de 0,4 m do apoio, a força  para equilibrá-lo deverá ter módulo de 20 N.
Está correto apenas o que se afirma em:
Ocultar opções de resposta 
1. 
II e III.
2. 
II e IV.
3. 
II e III.
4. 
III e IV.
5. 
I e IV.
Resposta correta
3. Pergunta 3
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Os guindastes são excelentes exemplos de aplicação da estática dos corpos rígidos. Por possuírem diversas configurações, eles abrangem os problemas bidimensionais e tridimensionais. Em ambos os casos, a estratégia é a mesma, realizando cálculos de equilíbrio de forças e momentos.
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Uma carga de 500 kg está suspensa no guindaste apresentado na figura. Sabe-se que o ponto A é um ponto de fixação que possui resistência nas direções x e y, enquanto o ponto B possui apenas tem resistência na direção x, permitindo a movimentação do guindaste na direção y.
Com base nessas informações e no conteúdo estudado sobre equilíbrio de guindastes, analise as afirmativas a seguir:
I. A força de resistência na direção x no ponto B vale menos que 7500 N.
II. A força de resistência na direção y no ponto A vale exatamente o valor do peso da massa de 500 kg.
III. A força de resistência na direção x do ponto A equilibra a força na direção do ponto B junto com o momento gerado pelo corpo.
IV. Se a massa se deslocar a ponto de sua distância para o ponto A ser de 5,0 m, a força de resistência na direção x no ponto B valerá menos que 8000 N.
Agora, assinale a alternativa que representa a sequência correta:
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1. 
V, F, F, V.
2. 
F, V, V, F.
3. 
V, V, F, F.
Resposta correta
4. 
V, F, V, V.
5. 
F, V, F, V.
4. Pergunta 4
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Na abordagem escalar, o equilíbrio de momentos atuantes em um ponto ou eixo é calculado a partir do somatório dos produtos das forças pelos seus respectivos braços, respeitando os sinais através da regra da mão direita.
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Uma força  de 600 N é aplicada na peça em formato de um “quatro” conforme a figura apresentada. A peça está fixada no ponto O, que permite apenas a sua rotação. Desprezando a força peso da peça frente ao valor da força , analise as afirmativas a seguir:
I. Se aplicarmos uma força horizontal na seção B para zerar o momento resultante em O, ela terá magnitude de 750 N e sentido para a esquerda.
II. Se aplicarmos uma força vertical na seção B para zerar o momento resultante em O, ela terá magnitude de 480 N e sentido para baixo.
III. Na seção C, não importando se a direção da força for vertical ou horizontal, ela deverá ter magnitude de 400 N e gerar um momento no sentido horário.
IV. Se uma força de 200 N para baixo for aplicada em B, o momento em O será nulo se a força em C valer 200 N e poderá ser para baixo ou para a esquerda.
Agora, assinale a alternativa que representa a sequência correta:
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1. 
F, F, V, V.
Resposta correta
2. 
F, V, F, V.
3. 
V, V, V, F.
4. 
V, F, F, V.
5. 
F, V, V, F.
5. Pergunta 5
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A hipótese de ponto material também pode ser aplicada em problemas tridimensionais, principalmente quando se trata de equilíbrio de um corpo suspenso. Para encontrar os valores desconhecidos, basta realizar o equilíbrio nas três direções.
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Um lustre está suspenso por três cabos, AD, BD e CD, conforme a figura apresentada. Considerando que a estrutura está em equilíbrio e que a aceleração local da gravidade é aproximadamente 10 m/s², analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s):
I. ( ) A força no cabo CD equivale a três vezes o valor da força peso do lustre localizado no ponto D.
II. ( ) As componentes na direção x dos cabos AD e BD se equilibram com a força no cabo CD e valem 1500 N cada.
III. ( ) As componentes na direção y dos cabos AD e BD se anulam e valem 500 N devido à simetria.
IV. ( ) O módulo do vetor força do cabo AD, calculado a partir das componentes vertical e horizontal, vale 1750 N.
Agora, assinale a alternativa que representa a sequência correta:
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1. 
F, V, V, F.
2. 
V, V, F, F.
3. 
F, F, V, V.
4. 
V, F, F, V.
V, F, F, V.
5. 
V, V, F, V.
Resposta correta
6. Pergunta 6
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O momento de uma força é definido como o produto vetorial do vetor posição desta força em relação ao ponto de apoio, chamado polo, e o próprio vetor força. Por conveniência, sempre se busca calcular o produto vetorial com o vetor posição definido pelo ponto de apoio e o ponto de aplicação da força. Porém, o princípio da transmissibilidade mostra que o vetor posição pode ser entre o ponto de apoio e qualquer ponto pertencente à linha de ação da força.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre produto vetorial, pode-se afirmar que a justificativa para que o princípio da transmissibilidade seja válido é que:
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1. 
o cálculo do produto vetorial é independente do vetor posição, dependendo apenas do vetor força ao quadrado.
2. 
o vetor força gera um momento na direção paralela ao vetor posição, e essa dimensão é constante.
3. 
o módulo da força varia com a posição na linha de força, compensando o tamanho do vetor posição.
4. 
qualquer força pode ser transmitida para o ponto de apoio, o que irá zerar o momento resultante.
5. 
a magnitude da projeção perpendicular do vetor posição em relação à linha de força é constante.
Resposta correta
7. Pergunta 7
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A estática tem sua diferenciação entre estudo do ponto material e dos corpos rígidos por meio da consideração dos momentos atuantes no mesmo. No caso de forças coplanares, o momento possui apenas a direção perpendicular do plano definido por essas forças.
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Uma alavanca está emperrada e uma pessoa de 75 kg se pendurou nela, com as mãos posicionadas conforme a figura. Considerando que a alavanca irá girar apenas se o torque no pivot for maior que 500 N.m, analise as asserções a seguir e a relação propostaentre elas:
I. Nessa configuração, a alavanca permanecerá em equilíbrio estático.
Porque:
II. Para produzir o torque necessário de rotação da alavanca, a pessoa deveria ter massa maior que 78,4 kg.
A seguir, assinale a alternativa correta:
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1. 
As asserções I e II são proposições falsas.
2. 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
3. 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
4. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
5. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
Resposta correta
8. Pergunta 8
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A estática das partículas permite que se calcule o equilíbrio a partir da decomposição de forças nas direções dos eixos, obtendo-se individualmente o equilíbrio em cada um deles. Se em todas as direções o equilíbrio estiver satisfeito, o corpo como um todo também estará.
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Um bloco de 50 kg está suspenso através do equilíbrio com outros dois blocos que possuem a mesma massa. De acordo com seus conhecimentos sobre estática e com as informações apresentadas, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas:
I. Considerando que o ângulo dos cabos é de 45°, a massa dos blocos menores será de 25 kg.
Porque:
II. As componentes seno e cosseno das forças dos cabos ficam iguais a 245,5 N e pelo equilíbrio na vertical equilibram a massa de 50 kg.
A seguir, assinale a alternativa correta:
Ocultar opções de resposta 
1. 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
Resposta correta
2. 
As asserções I e II são proposições falsas.
3. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
4. 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
5. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
9. Pergunta 9
/1
Os equilíbrios coplanares são comuns nas aplicações de engenharia, uma vez que os carregamentos atuantes nas diversas estruturas conseguem ser posicionados em um único plano. Separando os carregamentos nas direções verticais e horizontais, o equilíbrio é realizado.
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Uma massa de 250 kg é suspensa através de um sistema de cabos e argolas conforme a figura apresentada. Considerando que o corpo está em equilíbrio e o conteúdo estudado sobre estática das partículas, analise as afirmativas a seguir:
I. A força no cabo DE tem magnitude de 657,1 N.
II. A força no cabo BD tem magnitude de 2452,5 N.
III. A soma da força no cabo BC com o cabo DE resulta na força do cabo AB.
IV. A força no cabo AB tem magnitude de 4905 N.
V. A força no cabo BC é igual a 3590,7 N.
Está correto apenas o que se afirma em:
Ocultar opções de resposta 
1. 
I, IV e V.
Resposta correta
2. 
II, III e V.
3. 
I, II e IV.
4. 
I, III e V.
5. 
III, IV e V.
10. Pergunta 10
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Leia o trecho a seguir:
Uma das principais aplicações do conceito de estática das partículas é realizada em sistemas coplanares: “Se um ponto material estiver submetido a um sistema de forças coplanares localizado por exemplo no plano x-y, então cada força poderá ser desdobrada em suas respectivas componentes nas direções dos eixos.”
Fonte: HIBBELER, R. C. Estática: mecânica para engenharia. Campinas: Pearson Prentice Hall, 2011. (Adaptado).
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Uma massa de 20 kg está suspensa através de dois cabos, AC e BC conforme a figura. O ponto C é uma argola que prende os cabos para a manutenção do equilíbrio. Considerando essas informações e seus conhecimentos sobre estática das partículas, analise as afirmativas a seguir:
I. As componentes horizontal e vertical do cabo BC possuem a mesma magnitude.
II. A componente vertical do cabo BC possui valor de 277,5 N apontada para cima.
III. A força do cabo AC apenas equilibra a componente horizontal de BC e vale 196,2 N.
IV. O módulo da força no cabo BC vale 138,7 N e é calculado a partir de suas componentes.
Está correto apenas o que se afirma em:
Ocultar opções de resposta 
1. 
I e III.
Resposta correta
2. 
III e IV.
3. 
II e III.
4. 
I e IV.
5. 
II e IV.