FÍSICA - 3 o ANO MÓDULO 09 EQUILIBRIO DE CORPOS EXTENSOS

Transcrição

1 FÍSICA - 3 o ANO MÓDULO 09 EQUILIBRIO DE CORPOS EXTENSOS

2 F Rotação 0 F

3 Como pode cair no enem? (ENEM) Um portão está fixo em um muro por duas dobradiças A e B, conforme mostra a figura, sendo P o peso do portão. A B Caso um garoto se dependure no portão pela ex-tremidade livre, e supondo que as reações máximas suportadas pelas dobradiças sejam iguais: a) é mais provável que a dobradiça A arrebente primeiro que a B. b) é mais provável que a dobradiça B arrebente primeiro que a A. c) seguramente as dobradiças A e B arrebentarão simultaneamente. d) nenhuma delas sofrerá qualquer esforço. e) o portão quebraria ao meio, ou nada sofreria.

4 Fixação 1) (UERJ) As figuras abaixo mostram dois tipos de alavanca: a alavanca interfixa (I) e a alavanca inter-resistente (II). Estão indicadas, em ambas as figuras, a força no apoio N, a força de resistência R e a força de ação F. N (I) R F (II) N F R Esses dois tipos de alavanca são, respectivamente, a base para o funcionamento das seguintes máquinas simples: a) alicate e pinça; b) tesoura e quebra-nozes; c) carrinho de mão e pegador de gelo; d) espremedor de alho e cortador de unha.

5 Fixação 2) (UFF) Uma barra homogênea possui orifícios, igual-mente espaçados, ao longo de seu comprimento. A barra é suspensa por um eixo perpendicular à mesma, passando pelo seu centro. Ela pode girar livremente em torno desse eixo, porém, na situação da figura, ela fica em equilíbrio na posição horizontal. Dez ganchos idênticos são pendurados nos orifícios de várias maneiras distintas, como representado nas opções. Assinale a opção que apresenta a distribuição de ganchos capaz de manter a barra em equilíbrio na posição horizontal. a) c) e) b) d)

6 Fixação 3) (UERJ) O esquema abaixo, utilizado na elevação de pequenas caixas, representa uma barra AB rígida, homogênea, com comprimento L e peso desprezível, que está apoiada e articulada no ponto O. F W O B Na extremidade A, é aplicada, perpendicularmente à barra, uma força constante de módulo F. Na extremidade B, coloca-se uma caixa W, que equilibra a barra paralela ao solo. Se a extremidade A dista 3/4 L do ponto O, o valor do peso da carga W é: a) F c) 3F b) 2F d) 4F

7 Fixação 4) (UFF) Dois malabaristas, João e Pedro, de pesos respectivamente iguais a 8,0 x 10 2 N e 7,0 x 10 2 N, mantêm-se em equilíbrio sobre uma prancha homogênea, conforme mostra a figura. Sabe-se que a prancha tem peso igual a 4,0 x 10 2 N e 10,0 m de comprimento. A distância x entre eles é, aproximadamente, de: a) 4,0m b) 4,5m c) 8,0m d) 8,5m e) 10,0m

8 1) (UERJ) A figura a seguir mostra o braço de um homem apertando um parafuso com uma chave de boca de 0,20m de comprimento. Para dar o aperto final, fazendo a porca girar em torno do eixo que passa por seu centro, é necessário um momento de 100N.m em relação ao eixo. Estando a ferramenta na horizontal, o valor mínimo do módulo da força vertical que o homem precisa exercer na extremidade da chave é: a) 100N b) 150N c) 200N d) 300N e) 500N

9 2) (UERJ) Um homem de massa igual a 80 kg está em repouso e em equilíbrio sobre uma prancha rígida de 2,0 m de comprimento, cuja massa é muito menor que a do homem. A prancha está posicionada horizontalmente sobre dois apoios, A e B, em suas extremidades, e o homem está a 0,2 m da extremidade apoiada em A. A intensidade da força, em newtons, que a prancha exerce sobre o apoio A equivale a: a) 200 b) 360 c) 400 d) 720

10 d) 3) (UERJ) A figura abaixo ilustra uma ferramenta uti-lizada para apertar ou desapertar determinadas peças metálicas. Para apertar uma peça, aplicando-se a menor inten-sidade de força possível, essa ferramenta deve ser segurada de acordo com o esquema indicado em: a) b) c)

11 4) (UERJ) Para demonstrar as condições de equilíbrio de um corpo extenso, foi montado o experimento abaixo, em que uma régua, graduada de A a M, permanece em equilíbrio horizontal, apoiada no pino de uma haste vertical. Um corpo de massa 60 g é colocado no ponto A e um corpo de massa 40 g é colocado no ponto I. Para que a régua permaneça em equilíbrio horizontal, a massa, em gramas, do corpo que deve ser colocado no ponto K, é de: a) 90 b) 70 c) 40 d) 20

12 5) (UERJ) O braço humano, com o cotovelo apoiado sobre uma superfície, ao erguer um objeto pode ser comparado a uma alavanca, como sugere a figura a seguir. (Adaptado de KING, A.R. & REGEV, O. Physics with answers. Cambridge: Cambridge University Press, 1997.) Sejam P o peso do objeto a ser erguido, P o o peso do braço e F o valor da força muscular necessária para erguer o objeto até a posição em que o braço forma um ângulo θ com a horizontal. Considere que a distância L, entre o ponto de aplicação de P e o cotovelo, seja 20 vezes maior do que a distância l, entre o ponto de aplicação de F e o cotovelo. Neste caso, o módulo da força F é igual a: a) 20 P + 10 P o b) 20 P + 20 P o c) 10 P + 10 P o d) 10 P + 20 P o

13 6) (UERJ) Para abrir uma porta, você aplica sobre a maçaneta, colocada a uma distância d da dobradiça, conforme a figura ao lado, uma força de módulo F perpendicular à porta. Para obter o mesmo efeito, o módulo da força que você deve aplicar em uma maçaneta colocada a uma distância d/2 da dobradiça desta mesma porta, é: a) F/2 c) 2F b) F d) 4F

14 7) (UERJ) Um técnico de laboratório, suspeitando de uma desigualdade no tamanho dos braços x e y de sua balança, adota o procedimento abaixo para estabelecer com precisão o valor de um peso P: a) coloca P no prato esquerdo da balança e o equilibra com um peso conhecido Q. b) coloca P no prato direito da balança e o equilibra com um peso conhecido R. Dessa forma, o técnico conclui que o valor preciso de P, em função de R e Q, é determinado pela seguinte relação: a) R c) RQ Q b) R d) RQ

15 8) (UERJ) Como mostram os esquemas abaixo, uma barra fixa em uma parede e articulada em um ponto C pode ser mantida em equilíbrio pela aplicação das forças de intensidades F α, F β ou F γ. Sabendo-se que θ < π 4 rad, a relação entre essas forças corresponde a: a) F α = F β = F γ c) F β < F γ < F α b) F γ < F α < F β d) F β < F α < F γ

16 9) (UERJ) Na charge anterior, a estranha sensação do personagem indica o desconhecimento do conceito de: a) energia cinética; b) momento de força; c) velocidade angular; d) centro de gravidade.

17 10) (UERJ) Uma balança romana consiste em uma haste horizontal sustentada por um gancho em um ponto de articulação fixo. A partir desse ponto, um pequeno corpo P pode ser deslocado na direção de uma das extremidades, a fim de equilibrar um corpo colocado em um prato pendurado na extremidade oposta. Observe a ilustração: Quando P equilibra um corpo de massa igual a 5 kg, a distância d de P até o ponto de articulação é igual a 15 cm. Para equilibrar um outro corpo de massa igual a 8 kg, a distância, em centímetros, de P até o ponto de articulação deve ser igual a: a) 28 b) 25 c) 24 d) 20

18 11) (UERJ) Na figura acima, o ponto F é o centro de gravidade da vassoura. A vassoura é serrada no ponto F e dividida em duas partes: I e II. A relação entre os pesos P I e P II, das partes I e II respectivamente, é representada por: a) P I = P II b) P I > P II c) P I = 2P II d) P I < P II