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Uma haste AD homogênea e rígida encontra-se em equilíbrio estático, na posição horizontal, sustentada pela corda ideal OB. No ponto C, que dista 5 ...

Uma haste AD homogênea e rígida encontra-se em equilíbrio estático, na posição horizontal, sustentada pela corda ideal OB. No ponto C, que dista 5 m do ponto A, está pendurado um peso P, conforme o desenho abaixo. Sabendo que o peso da haste é igual a 4P, que o seu comprimento é igual a 6 m e que o sistema está no vácuo, podemos afirmar que a distância do ponto A ao ponto B vale:


[A] 2,4 m
[B] 2,5 m
[C] 3,2 m
[D] 3,4 m
[E] 4,2 m

Essa pergunta também está no material:

Prova Fis Qui Idioma 2005
15 pág.

Provas USP - São PauloUSP - São Paulo

💡 1 Resposta

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Podemos resolver esse problema utilizando o princípio da alavanca. Como a haste está em equilíbrio estático, podemos afirmar que o torque resultante em relação a qualquer ponto é nulo. Podemos escolher o ponto A como referência e escrever a equação do torque resultante em relação a esse ponto: TA = TB + TC Onde TA é o torque resultante em relação ao ponto A, TB é o torque resultante em relação ao ponto B e TC é o torque resultante em relação ao ponto C. Como a haste é homogênea e rígida, podemos considerar que todo o seu peso está concentrado no seu centro de massa, que está localizado no ponto médio da haste. Portanto, podemos considerar que o peso da haste está aplicado no ponto médio da haste, que está localizado a 3 m do ponto A. Podemos calcular o torque resultante em relação ao ponto A: TA = P × 5 m + 4P × 3 m TA = 17P Podemos calcular o torque resultante em relação ao ponto B: TB = 4P × x Onde x é a distância do ponto B ao ponto A. Podemos calcular o torque resultante em relação ao ponto C: TC = P × (5 - x) Igualando os torques resultantes em relação ao ponto A, temos: 17P = 4P × x + P × (5 - x) 17P = 5P × x x = 3,4 m Portanto, a distância do ponto A ao ponto B é de 3,4 m, o que corresponde à alternativa [D].

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