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04. (ITA 2007) Na experiência idealizada na figura, um halterofilista sustenta, pelo ponto M, um conjunto em equilíbrio estático composto de uma ba...

04. (ITA 2007) Na experiência idealizada na figura, um halterofilista sustenta, pelo ponto M, um conjunto em equilíbrio estático composto de uma barra rígida e uniforme, de um peso P1 = 100 N na extremidade a 50 cm de M, e de um peso P2 = 60 N, na posição x2 indicada. A seguir, o mesmo equilíbrio estático é verificado dispondo-se, agora, o peso P2 na posição original de P1, passando este à posição de distância x1 = 1,6 x2 da extremidade N. Sendo de 200 cm o comprimento da barra e g = 10 m/s2 a aceleração da gravidade, a massa da barra é de

A. ( ) 0,5 kg.
B. ( ) 1,0 kg.
C. ( ) 1,5 kg.
D. ( ) 1,6 kg.
E. ( ) 2,0 kg.

Essa pergunta também está no material:

Lista 2_ Estática
5 pág.

Enem Sesi CeSesi Ce

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Para resolver essa questão, podemos utilizar o princípio da alavanca, que diz que o torque produzido por uma força é igual ao produto da força pela distância entre o ponto de aplicação da força e o ponto de rotação. No primeiro caso, temos que o torque produzido pelo peso P1 em relação ao ponto M é dado por: T1 = P1 * d1 = 100 * 0,5 = 50 Nm Para manter o equilíbrio estático, o torque produzido pelo peso P2 em relação ao ponto M deve ser igual a T1. Assim, temos: P2 * d2 = T1 60 * x2 = 50 x2 = 5/6 m No segundo caso, temos que o torque produzido pelo peso P2 em relação ao ponto M é dado por: T2 = P2 * d2 = 60 * 5/6 = 50 Nm Para manter o equilíbrio estático, o torque produzido pelo peso P1 em relação ao ponto M deve ser igual a T2. Assim, temos: P1 * d1 = T2 100 * x1 = 60 * (1,6 * x2) x1 = 1,6 * x2 = 5/3 m A distância entre os pontos N e M é dada por: d = 200 - x1 - x2 = 200 - 5/3 - 5/6 = 599/3 cm A massa da barra é dada por: m = P1/g * d1/g + P2/g * d2/g = (100/10 * 0,5/10) + (60/10 * 5/6/10) = 1,5 kg Portanto, a alternativa correta é a letra C.

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