Mecânica dos Sólidos

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1. Pergunta 1
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Leia o excerto a seguir:
“A Mecânica é definida como o ramo das ciências físicas que trata do estado de repouso ou de movimento de corpos sujeitos a forças. Em geral, esse assunto é subdividido em mecânica dos corpos rígidos, mecânica dos corpos deformáveis e mecânica dos fluidos.”
Fonte: HIBBELER, R.C. Estática - Mecânica para Engenharia. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2011.
Considerando essas informações e as hipóteses para se chegar a uma subdivisão da mecânica dos corpos rígidos, chamada de estática dos corpos rígidos, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) Na estática dos corpos rígidos, considera-se que o corpo esteja com velocidade constante positiva.
II. ( ) Para que um problema se encaixe dentro da estática dos corpos rígidos, a soma vetorial de todas as forças atuantes neste corpo deve ser nula.
III. ( ) Um corpo rígido é aquele que possui deformações muito baixas a ponto de serem desprezadas.
IV. ( ) A aceleração em um corpo que está em repouso deve ser nula para que os conceitos da estática sejam aplicados a ele.
Agora, assinale a alternativa que representa a sequência correta.
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1. 
F, F, V, V.
2. 
F, V, V, V.
Resposta correta
3. 
V, F, V, F.
4. 
F, V, F, V.
5. 
V, F, F, V.
2. Pergunta 2
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Os vetores possuem propriedades de comparação entre si que facilitam a identificação entre os mesmos e também quando se irá aplicar operações, como a soma vetorial. Eles podem ser iguais, paralelos, antiparalelos, opostos ou não ter nenhuma dessas relações.
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Observando a figura com os vetores  e  , que possuem a mesma direção, e de posse dos conhecimentos sobre as propriedades dos vetores, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) Pela figura, independentemente de sabermos sua magnitude, podemos afirmar que os vetores são antiparalelos.
II. ( ) Supondo que os vetores  e  tenham magnitudes iguais, podemos considerá-los vetores opostos, ou seja,  .
III. ( ) Se a magnitude de  for o dobro da magnitude de , então o vetor resultante entre eles será justamente o vetor oposto de .
IV. ( ) Supondo que os vetores  e  tenham magnitudes iguais, se rotacionarmos um deles em 360°, eles ser tornarão vetores iguais.
Agora, assinale a alternativa que representa a sequência correta.
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1. 
V, F, V, V.
2. 
V, V, F, F.
3. 
F, V, V, V.
4. 
F, V, V, F.
Resposta correta
5. 
V, V, V, F.
3. Pergunta 3
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As grandezas vetoriais são propriedades físicas que não são caracterizadas apenas pelo seu valor, definido como magnitude ou módulo. Para ficar completamente definida, é necessário se determinar a reta de sua linha de ação, bem como qual extremo desta reta essa grandeza está apontada.
De posse dessas informações e dos conhecimentos sobre grandeza vetorial, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
I. As grandezas força, velocidade, deslocamento e temperatura são consideradas grandezas vetoriais.
Porque:
II. Para serem definidas, é necessário saber além de sua magnitude e sua direção.
A seguir, assinale a alternativa correta:
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1. 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
2. 
As asserções I e II são falsas.
Resposta correta
3. 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
4. 
As asserções I e II são verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
5. 
As asserções I e II são verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
4. Pergunta 4
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O conceito de equilíbrio já é visto pelos estudantes quando se está estudando no ensino médio a disciplina de Física relacionada ao tema. Os problemas envolvendo “bloquinhos” são muito comuns e aplica-se neles o equilíbrio das componentes das forças nas direções estudadas.
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Um bloco de massa m está apoiado em um plano inclinado de 45° e preso a um fio preso ao ponto A. Considerando as condições para se aplicar o equilíbrio, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
I. As forças Peso, Normal e Tração serão iguais entre si.
Porque:
II. Devido ao ângulo de inclinação ser de 45°, os valores de seno e cosseno são iguais e, assim, as componentes na decomposição da força peso ficam iguais.
A seguir, assinale a alternativa correta:
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1. 
As asserções I e II são verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
2. 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
Resposta correta
3. 
As asserções I e II são verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
4. 
As asserções I e II são falsas.
5. 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
5. Pergunta 5
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O conceito de equilíbrio está relacionado com a estabilidade, ou seja, com a manutenção do estado atual de um ponto material ou corpo rígido. Essa hipótese é fundamental para se estudar a subdivisão da mecânica chamada estática, pois os corpos estão em repouso e assim permanecerão.
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Um corpo está suspenso através de dois fios, como mostra a figura. Sabendo que a força de tração nos fios A e B e de 100 N em cada fio, sen 60º=0,866, cos 60º=0,5 que a aceleração da gravidade local é aproximadamente de 10 m/s², analise as afirmativas a seguir:
I. A massa do corpo é de 10 kg.
II. As componentes verticais das forças de tração dos fios valem 86,6 N cada.
III. A componente horizontal da tração no fio A tem sentido oposto ao do fio B e valor de 50 N.
IV. Se dobrarmos a massa M do corpo, as componentes horizontais das forças de tração manterão sua magnitude inalterada.
Está correto apenas o que se afirma em:
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1. 
II e IV.
2. 
III e IV.
3. 
I e IV.
4. 
II e III.
Resposta correta
5. 
I e III.
6. Pergunta 6
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Leia o trecho a seguir:
“Quando um corpo A exerce uma força sobre um corpo B (uma ‘ação’), então o corpo B exerce uma força sobre o corpo A (uma ‘reação’). Essas duas forças têm o mesmo módulo e a mesma direção, mas possuem sentidos contrários. Essas duas forças atuam em corpos diferentes.”
Fonte: YOUNG, H.D, FREEDMAN, R.A. Física de Sears & Zemansky: Volume 1 - Mecânica. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2015. (adaptado).
Considerando essas informações, o enunciado da terceira lei de Newton e lembrando que as forças sempre surgem em pares de mesma natureza, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) Em um corpo em repouso no plano horizontal, a força peso desse corpo é uma força de ação, enquanto a força Normal do plano é a reação a esta força.
II. ( ) Quando estamos empurrando um móvel para a direita, recebemos uma força deste móvel para a esquerda.
III. ( ) O movimento de andar de uma pessoa ocorre devido a uma força de atrito que empurra a pessoa para trás quando empurramos o chão para frente.
IV. ( ) Um foguete se movimenta devido à reação da força de impulsão dada aos gases de escape de seu bocal.
Agora, assinale a alternativa que representa a sequência correta.
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1. 
V, F, V, F.
2. 
V, F, F, V.
3. 
F, V, V, V.
4. 
F, V, F, V.
Resposta correta
5. 
F, F, V, V.
7. Pergunta 7
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O equilíbrio de forças é o conceito fundamental da estática dos corpos rígidos. É nele que a primeira de Newton é aplicada, pois, com a resultante dos carregamentos igual a zero, o estado de inércia do corpo permanece inalterado, onde se anteriormente ele estava em repouso, assim o manterá.
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Um corpo de massa 20 kg está apoiado em uma superfície plana horizontal, sem atrito, e é solicitado por dois carregamentos, conforme a figura. Considerando que sen 60º=0,866, cos 60º=0,5 e que a aceleração da gravidade local é de 10 m/s², analise as afirmativas a seguir:
I. A componente horizontal da força  vale 50 N.
II. O valor do módulo da força  é de 200 N.
III. A força Normalrecebe a contribuição da componente vertical da força  para equilibrar a força peso e possui magnitude maior que 120 N
IV. Se a força  estivesse a um ângulo de 30° com a horizontal, a força normal teria valor exato de 150 N.
Está correto o que se afirma em:
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1. 
I e III.
2. 
III e IV.
3. 
I e IV.
Resposta correta
4. 
I e II.
5. 
II e III.
8. Pergunta 8
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O conceito de ponto material é uma hipótese utilizada dentro da mecânica para simplificar os cálculos envolvendo um corpo. Para ser aplicado, reduz-se um corpo rígido a apenas um único ponto, aplicando todas as forças envolvidas neste lugar geométrico.
Considerando as condições para se aplicar a hipótese de ponto material, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas
I. Quando se analisa a órbita de um planeta, como a Terra, aplica-se a hipótese de ponto material
Porque:
II. O tamanho da órbita é muito maior que a própria dimensão do planeta, o que causa pequena influência ao se analisar o problema como um todo. 
A seguir, assinale a alternativa correta:
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1. 
As asserções I e II são falsas.
2. 
As asserções I e II são verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I
Resposta correta
3. 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa
4. 
As asserções I e II são verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I   
5. 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira
9. Pergunta 9
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Leia o trecho a seguir:
“Um ponto material encontra-se em equilíbrio desde que esteja em repouso, se originalmente assim estava ou em velocidade constante, se estava em movimento. Entretanto, o termo equilíbrio ficou muito ligado aos conceitos da estática, que é quando os corpos estão em repouso. Para manter o equilíbrio, é necessário que seja satisfeita a primeira lei de Newton, pela qual a força resultante que atua sobre um ponto material deve ser igual a zero”.
Fonte: HIBBELER, R.C. Estática - Mecânica para Engenharia. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2011. (adaptado).
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Um corpo de massa m está sujeito a uma força  como mostra a figura. Se o corpo está apoiado na parede vertical e encontra-se em equilíbrio, isso ocorre devido à:
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1. 
força Normal, que equilibra a força de atrito entre o corpo e a parede, e a força , que equilibra a força peso.
2. 
força Normal, que equilibra a força peso em um plano, e a força  , que equilibra a força de atrito entre o corpo e parede.
3. 
força  se equilibrar a força normal somada à componente horizontal do peso e à força de atrito entre o corpo e a parede equilibrar a componente vertical da força Normal.
4. 
força  ser decomposta na vertical e equilibrar a força peso, subtraindo a força normal.
5. 
força de atrito entre o corpo e a parede, que equilibra a força peso e a força  que se equilibra com a força normal.
Resposta correta
10. Pergunta 10
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A decomposição vetorial é peça chave na análise de forças aplicadas em um corpo, pois é possível dividir os diversos carregamentos atuantes apenas nas direções que sejam convenientes, como, por exemplo, as direções vertical e horizontal. Isso facilita o cálculo do equilíbrio de forças e separa a contribuição de cada componente.
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Considere que uma pessoa está arrastando uma caixa em um plano horizontal liso, como mostra a figura. A partir das informações do vetor força e dado que sen 30º=0,5 e cos 30º=0,86 , analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas:
I. O esforço da pessoa no valor de 20N não é totalmente utilizado para arrastar o corpo na direção horizontal.
Porque:
II. Devido à inclinação de 30°, apenas 50% da força está sendo aplicada na direção horizontal. 
A seguir, assinale a alternativa correta:
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1. 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
Resposta correta
2. 
As asserções I e II são verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
3. 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
4. 
As asserções I e II são falsas.
5. 
As asserções I e II são verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I