FÍSICA - 1 o ANO MÓDULO 11 EQUILÍBRIO: DO PONTO MATERIAL E CORPO EXTENSO REVISÃO

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1 FÍSICA - 1 o ANO MÓDULO 11 EQUILÍBRIO: DO PONTO MATERIAL E CORPO EXTENSO REVISÃO

2 Fixação F 1) (CESGRANRIO) A figura a seguir mostra uma peça de madeira, no formato de uma forca, 2 utilizada para suspender vasos de plantas. O conjunto todo é suspenso por um gancho a um é prego P cravado em uma parede. d III II P I V IV Ao lado da figura, estão indicados cinco vetores I, II, III, IV e V. Assinale a opção que representa a força que a parede exerce sobre o prego quando olhamos a peça de perfil. a) I d) IV b) II e) V c) III

3 Fixação 2) Um bloco de massa igual a 240 kg está suspenso, conforme é apresentado na figura. Considerando des-prezível a massa da barra AB, qual a tração no cabo BC? C Dado: g = 10 m/s 2. 12m θ B A m

4 Fixação 3) Dois blocos, um de massa igual a 0,30kg e outro de massa m, estão suspensos por fios ideais a duas roldanas de raios respectivamente iguais a 6,0 cm e 2,0 cm. Essas roldanas estão presas a um mesmo eixo que pode girar livremente, sem atrito. O sistema está em equilíbrio. Calcule o valor de m. Vista lateral Vista frontal 2,0cm 6,0cm m 0,30kg 0,30kg

5 Fixação 4) (CESGRANRIO) Uma escada de peso está em equilíbrio apoiada contra uma parede. Nas figuras abaixo, a força exercida pela parede é F 1 e a força exercida pelo chão é F 2. Assinale a opção em que se representa corretamente, em direções e sentidos (os módulos não estão em escala), o sistema de forças que atua sobre a escada. a) F1 b) F1 c) F1 P F2 P F2 P F2 d) e) F1 F1 P P F2 F2

6 Fixação 5) Um brinquedo que as mamães utilizam para enfeitar quartos de crianças é conhecido como móbile. Considere o móbile de luas esquematizado na figura a seguir. As luas estão presas por meio de fios de massas desprezíveis a três barras horizontais, também de massas desprezíveis. O conjunto todo está em equilíbrio e suspenso num único ponto A. Se a massa da lua 4 é de 10g, então a massa em quilogramas da lua 1 é: a) 180 b) 80 c) 0,36 d) 0,18 e) 9 L 1 A 2L L 2 L 2L 2L 3 4

7 Fixação 6) (UERJ) O esquema a seguir, 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 A 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 b) 2 F c) 3 F d) 4 F

8 Fixação 7) (CESGRANRIO) Uma barra homogênea, de secção reta uniforme e peso P, é suspensa por dois fios A e B, inextensíveis e de massas desprezíveis. Inicialmente, os fios têm mesmo comprimento (fig. 1) e, neste caso, as trações neles valem T A e T B. figura 1 10cm A 40cm B 30cm figura 2 10cm A 40cm B 30cm Em seguida, o comprimento do fio B é aumentado de tamanho, ficando maior que o fio A e, nesse caso, as trações valem T A e T B. Sobre os valores dessas trações, é correto afirmar que: a) T A > T B e T A < T A b) T A > T B e T B = T B c) T A < T B e T A < T A d) T A < T B e T A = T A e) T A < T B e T B < T B

9 Fixação 8) Uma barra rígida e homogênea, de comprimento 3L e massa m = 6,0 kg, está apoiada em dois pontos, como na figura abaixo. Calcule o módulo da menor força F (em newtons) para que a força exercida pela barra sobre o apoio 1 seja nula. Dado: g = 10 m/s 2. F L L

10 roposto P ois corpos de massas M A M B, conforme a figura abaixo: M A M B p D a c 1m 2m Para que o sistema permaneça em equilíbrio horizontal, a relação entre M A e M B deve ser de: ) 4 : 1 d) 1 : 4 ) 2 : 1 e) 2 : 3 ) 1 : 2

11 roposto ) Uma escada homogênea de massa 60 kg apoia-se sobre uma parede, no onto P, e sobre o chão, no ponto C. ado: g = 10 m/s 2. ) Desenhe as setas representativas das forças peso, normal e de atrito m seus pontos de aplicação. ) É possível manter a escada estacionária não havendo atrito em P? Neste aso, quais os valores das forças normal e de atrito em C? C 3m 4m P

12 3) Para que uma barra AB de peso 1000 N fique em equilíbrio, como indicado na figura, foi necessário distender, de 20 cm, a mola cuja constante é igual a 100 N/cm. Determine o peso da carga pendurada e a reação em A. A Barra 4m 2m B Mola Carga

13 4) Uma barra rígida e homogênea de 2 kg está ligada, numa das extremidades, a um suporte, através de uma mola de constante elástica k=200 N/m. Na outra extremidade, articula-se a um rolete que pode girar livremente. Nesta situação, a mola está deformada de 5 cm. a) Indique as forças externas que atuam sobre a barra. b) Qual é a força que a superfície exerce sobre o rolete?

14 5) Um pintor de parede está parado sobre uma tábua homogênea, sustentada por dois cabos verticais, equidistantes das extremidades da tábua, conforme figura. O peso da tábua é a metade do peso do pintor. Sabendo-se que um dos cabos suporta o dobro da tração do outro, o valor de x deve ser igual a: a) d c) d e) d 5 3 b) d d) d 4 2 d x

15 6) Na figura a seguir, AB é uma barra rígida, homogênea e cilíndrica em equilíbrio, apoiada em um ponto fixo O. A esfera M, pendurada na extremidade A da barra, por um fio de massa desprezível, pesa 20 N. 4,0m 1,0m A M O B A experiência nos leva a concluir que o peso da barra é: a) 10N d) 40N b) 20N e) 50N c) 30N

16 7) Um caminhão pesando 200 kn atravessa, com velocidade constante, uma ponte que pesa kn e é suportada por dois pilares distantes 50 m entre si. x N 1 N 1 200kN 1000kN 50m O gráfico que melhor representa as forças de reação N 1 e N 2 nos dois pilares, em função da distância x do centro de massa do caminhão ao centro do primeiro pilar, é: a) d) N 700kN 700kN 1 = N 2 N 1 N 2 N 500kN 2 N 1 600kN N 1 = N

17 b) e) N 600kN 1 = N kN N 1 N 2 N 2 N c) 700kN N 1 N 2 500kN N 2 N

18 P O). A haste 2 está na horizontal e sustenta o bloco de peso 30N colocado em AO=1,0m e AC=2,0m. As massas das hastes e do cabo AB são desprezíveis. B 1 quefi n d s a b A c O 2 C d e A tração sofrida pelo cabo vertical AB, com o sistema em equilíbrio, é: a) 90 N b) 60 N c) 30 N d) 15 N e) 10 N

19 roposto ) Um corpo de forma irregular foi apoiado por uma de suas extremidades (A), sobre um suporte xo, enquanto a outra extremidade (B) foi apoiada sobre uma balança, mantendo-se (A) e (B) uma linha horizontal. Nessa posição, a balança indicou 650N. Invertendo-se as extremidades o corpo, a balança indicou 450N. Sabendo-se que a distância AB era 1,50m, pode-se afirmar, obre o centro de gravidade do corpo, que: ) se encontra exatamente no centro entre (A) e (B); ) está a 0,89m da extremidade (A); ) está a 0,79m da extremidade (B); ) está a 0,71m da extremidade (B); ) está a 0,61m da extremidade (A).

20 10) Uma balança de braços iguais tem em um dos pratos um peso de 0,38N e no prato um recipiente de peso desprezível. Sobre o recipiente existe uma torneira pingando 2 gotas de água por segundo, cada gota com um volume de 2,0x10-7 m 3. Considerando a densidade da água 1,0x10 3 kg/m 3 e g = 10m/s 2, determine o tempo necessário, em segundos, para que os pratos da balança fiquem nivelados.

21 11) Uma vara de pescar tem 2m de comprimento. Que força o pescador deve exercer com uma das mãos, a 50cm da extremidade em que está apoiada a outra mão, para retirar da água um peixe de 20N? a) 80N b) 70N c) 60N d) 50N e) 40N

22 13) A figura representa uma régua homogênea com vários furos equidistantes entre si, suspensa por um eixo que passa pelo ponto central O. A B C D E O F G H I J Colocam-se cinco ganchos idênticos, de peso P cada um, nos furos G,H e J na seguinte ordem: 1 em G; 1 em H e 3 em J. Para equilibrar a régua colocando outros cinco ganchos, idênticos aos já usados, num único furo, qual dos furos usaremos? a) A b) B c) C d) D e) E

23 14) A figura mostra um corpo de peso de 44 N suspenso no ponto P de uma corda. Os trechos AP e BP da corda formam um ângulo de 90, e o ângulo entre BP e o teto é igual a 60. Qual é o valor, em newtons, da tração no trecho AP da corda? 60º B A P

24 15) Dois ímãs, presos nas extremidades de dois fios finos, estão em equilíbrio, alinhados verticalmente, como mostrado nesta figura. fio ímãs fio Nessas condições, o módulo da tensão no fio que está preso no ímã de cima é: a) igual ao módulo da tensão no fio de baixo; b) igual ao módulo do peso desse ímã; c) maior que o módulo do peso desse ímã; d) menor que o módulo da tensão no fio de baixo.

25 16) As placas I, II, III, IV e V estão submetidas a forças, cujas direções estão indicadas no esquema, e suas respectivas intensidades devem ser ajustadas para que a resultante seja nula e as placas fiquem em equilíbrio estático. I II III IV V Em uma das placas, o acerto das intensidades das forças para obter o equilíbrio estático é impossível. Essa placa é a: a) I d) IV b) II e) V c) III

26 17) (PUC) Para arrancar uma estaca do solo é necessário que atue sobre ela uma força vertical de 600N. Com este objetivo foi montado o arranjo a seguir, com uma viga de peso desprezível, como representado na figura. 3m 1m F A Estaca A força mínima necessária que deve ser aplicada em A é: a) 600 N d) 150 N b) 300 N e) 250 N c) 200 N

27 18) Uma menina de 50 kg caminha sobre uma prancha com 10m de comprimento e 10kg de massa. A prancha está apoiada em suas extremidades, nos pontos A e B, como mostra a figura. A B 10 m No instante em que a força normal em B é igual ao dobro da normal em A, a que distância, em METROS, a menina se encontra do ponto B?

28 119) Para carregar quatro baldes idênticos, Nivaldo pendura-os em uma barra, como mostrado na figura adiante. Essa barra é homogênea e possui suportes para os baldes, igualmente espaçados entre si, representados na figura pelos traços escuros. Para manter a barra em equilíbrio na horizontal, Nivaldo a apóia, pelo ponto médio, no ombro. Nivaldo, então, remove um dos baldes e rearranja os demais de forma a manter a barra em equilíbrio, na horizontal, ainda apoiada pelo seu ponto médio. Assinale a alternativa que apresenta um arranjo POSSÍVEL para manter os baldes em equilíbrio nessa nova situação. a) b) c) d)

29 20) A figura a seguir representa uma alavanca constituída por uma barra homogênea e uniforme, de comprimento de 3m, e por um ponto de apoio fixo sobre o solo. Sob a ação de um contrapeso P igual a 60N, a barra permanece em equilíbrio, em sua posição horizontal, nas condições especificadas na figura. 50 cm 2 m P Apoio Qual é o peso da barra? a) 20 N d) 90 N b) 30 N e) 180 N c) 60 N