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Mecânica Sólida

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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.
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.
II. Devido à inclinação de 30°, apenas 50% da força está sendo aplicada na direção horizontal.
1. As asserções I e II são verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
2. A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
3. As asserções I e II são verdadeiras, e a II 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.
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há 9 meses

Vamos analisar as asserções: I. O esforço da pessoa no valor de 20N não é totalmente utilizado para arrastar o corpo na direção horizontal. Verdadeiro, pois a força aplicada tem uma componente vertical e uma componente horizontal, e nem toda a força é utilizada na direção horizontal. II. Devido à inclinação de 30°, apenas 50% da força está sendo aplicada na direção horizontal. Verdadeiro, pois a componente horizontal da força pode ser calculada como \( F_{horizontal} = F \cdot \cos(30°) = 20N \cdot 0,86 \), que é aproximadamente 17,2N. A afirmação de que "apenas 50%" é um pouco imprecisa, já que 50% se referiria a 10N, mas a ideia de que não é 100% está correta. Agora, vamos analisar as opções: 1. As asserções I e II são verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. (Essa opção é válida, pois a II não justifica a I de forma precisa.) 2. A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. (Falsa, pois a I é verdadeira.) 3. As asserções I e II são verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. (Essa opção é parcialmente verdadeira, mas a justificativa não é precisa.) 4. As asserções I e II são falsas. (Falsa, pois ambas são verdadeiras.) 5. A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. (Falsa, pois a II é verdadeira.) A alternativa que melhor se encaixa é a 1: "As asserções I e II são verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I."

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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.
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.
1. II e IV.
2. Incorreta: I e III.
3. III e IV.
4. II e III.
5. I e IV.

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.
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.
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.
1. As asserções I e II são falsas.
2. A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
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.

Leia o trecho a seguir: “A tendência de um corpo de se manter deslocando, uma vez iniciado o movimento, resulta em uma propriedade denominada inércia. Você usa essa propriedade quando sacode um pote de catchup que está quase acabando, movimentando o pote para baixo para forçar o molho descer até o bico de saída.”
Considerando essas informações e o conceito da primeira lei de Newton, pode-se afirmar que, no caso de uma pessoa estar inicialmente de pé em um metrô parado na estação e a seguir o mesmo começa a se movimentar, ela é “jogada” para trás porque:
1. o atrito entre o piso do metrô e os pés da pessoa a empurraram para trás.
2. sua tendência era se manter em repouso e o metrô se movimentou abaixo dos pés da pessoa.
3. a força peso da pessoa recebe a reação da força normal do piso do metrô, que ficou inclinada para trás com o movimento.
4. a força de tração do metrô gerou uma reação contrária na pessoa, movimentando-a para trás.
5. o movimento do metrô exerce uma força para trás na pessoa ao iniciar o movimento.

A soma de vetores é fundamental para encontrar o carregamento resultante de um corpo. Ao se decompor os mesmos em vetores unitários, cada componente pode ser tratada individualmente e, em caso de equilíbrio, podem ser zeradas uma a uma.
Considerando o conceito de soma vetorial a partir da notação de vetores unitários e o vetor [N], analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
I. O módulo do vetor vale 7 N.
II. É calculado a partir da raiz quadrada da soma dos quadrados de cada componente.
1. As asserções I e II são falsas.
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 verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
4. A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
5. As asserções I e II são verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.

A força de atrito possui papel fundamental no deslocamento de corpos em superfícies. Seu valor deve ser considerado porque a mesma é contrária ao movimento e pode afetar a aceleração que o corpo irá desenvolver. Já na estática, define-se o atrito estático, que impede que o corpo se movimente ao receber a ação de uma força.
Um corpo de massa 10 kg está em um plano horizontal e está recebendo uma força de 4 N conforme a figura a seguir. Considerando que o coeficiente de atrito estático entre o corpo e a superfície é de 0,05 e a aceleração da gravidade vale aproximadamente 10 m/s², analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
I. Para ocorrer o equilíbrio, a força de atrito vale 5 N.
II. Ela é calculada a partir do produto entre o coeficiente de atrito estático e a força Normal.
1. As asserções I e II são falsas.
2. A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
3. As asserções I e II são verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
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 verdadeira, e a II é uma proposição falsa.

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