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Exercícios de Estática

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  1. 1. Stoodi
    Na figura abaixo temos dois blocos que são utilizados para manter uma barra em equilíbrio, sabendo que o bloco de 6 kg foi posicionado a 45 cm, à direita, do suporte,  qual posição, em relação ao suporte, deve ser colocado o bloco de 4 kg? Considere que a barra tem peso desprezível.
  2. 2. Stoodi
    A figura abaixo mostra dois blocos apoiados sobre uma barra rígida de massa desprezível. Dadas as distâncias dos blocos em relação ao ponto O, qual deve ser a massa do bloco A de forma que o sistema permaneça em equilíbrio estático? Considere g=10 m/s2.
  3. 3. Stoodi
    Desejando abrir a porta, aplica-se uma força perpendicular de intensidade 10 N como mostra a figura abaixo: Sabendo que a distância entre o ponto de aplicação da força e a dobradiça da porta é de 80 cm, qual o torque exercido pela força F?
  4. 4. PUC-RJ 2013
    Deseja-se construir um móbile simples, com fios de sustentação, hastes e pesinhos de chumbo. Os fios e as hastes têm peso desprezível. A configuração está demonstrada na figura abaixo. O pesinho de chumbo quadrado tem massa 30 g, e os pesinhos triangulares têm massa 10 g. Para que a haste maior possa ficar horizontal, qual deve ser a distancia horizontal x. em centímetros?
  5. 5. IFSUL 2011
    Uma caixa A, de peso igual a 300 N, é suspensa por duas cordas B e C conforme a figura abaixo. O valor da tração na corda B é igual a
  6. 6. Espcex (Aman) 2014
    Um portão maciço e homogêneo de 1,60 m de largura e 1,80 m de comprimento, pesando 800 N, está fixado em um muro por meio das dobradiças 'A', situada a 0,10 m abaixo do topo do portão, e 'B', situada a 0,10 m de sua parte inferior. A distância entre as dobradiças é de 160 m, conforme o desenho abaixo. Elas tem peso e dimensões desprezíveis, e cada dobradiça suporta uma força cujo módulo da componente vertical é metade do peso do portão. Considerando que o portão está em equilíbrio, e que o seu centro de gravidade está localizado em seu centro geométrico, o módulo da componente horizontal da força em cada dobradiça 'A' e 'B' vale, respectivamente:
  7. 7. ENEM 2015
    Em um experimento, um professor levou para a sala de aula um saco de arroz, um pedaço de madeira triangular e uma barra de ferro cilíndrica e homogênea. Ele propôs que fizessem a medição da massa da barra utilizando esses objetos. Para isso, os alunos fizeram marcações na barra, dividindo-a em oito partes iguais, e em seguida apoiaram-na sobre a base triangular, com o saco de arroz pendurado em uma de suas extremidades, até atingir a situação de equilíbrio. Nessa situação, qual foi a massa da barra obtida pelos alunos?
  8. 8. UNESP 2011
    Um Iustre está pendurado no teto de uma sala por meio de dois fios inextensíveis, de mesmo comprimento e de massas desprezíveis, como mostra a figura 1, onde o ângulo que cada fio faz com a vertical é 30°. As forças de tensão nos fios têm a mesma intensidade. Considerando cos 30°0,87, se a posição do Iustre for modificada e os fios forem presos ao teto mais distantes um do outro, de forma que o ângulo que cada um faz com a vertical passe a ser o dobro do original, como mostra a figura 2, a tensão em da fio será igual a
  9. 9. UERJ 2013
    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:
  10. 10. UFPR 2012
    Três blocos de massas m1, m2 e m3, respectivamente, estão unidos por cordas de massa desprezível, conforrne mostrado na figura. O sistema encontra-se em equilíbrio estático. Considere que não há atrito no movimento da roldana e que o blooo de massa m1 está sobre uma superficie horizontal. Assinale a alternativa que apresenta corretamente (em função de m1 e m3) o coeficiente de atrito estático entre o bloco de massa m1 e a superficie em que ele está apoiado.
  11. 11. IFPS 2012
    Para facilitar a movimentação vertical de motores pesados em sua oficina, um mecanico montou a associação de roldanas mostrada de forma simplificada na figura. Todos os fios, roldanas, os ganchos 1 e 2 e a haste horizontal têm massas desprezíveis. Um motor de peso P será pendurado no gancho 1 e um contrapeso, de peso P/5, é permanentemente mantido na posição indicada na montagem. O motor permanecerá em repouso, sem contato corn o solo, se no gancho 2, preso no contrapeso, for pendurado outro corpo de peso
  12. 12. UPE 2013
    O sistema da figura a seguir é composto por uma barra homogênea AB, onde está articulada em A e pesa 100 N. 0 objeto P pesa 50 N para que esse sistema permaneça estático. Analise os seguintes itens: Informações: sen 30° = 0,5 e cos 30° = 0,87 I. O objeto Q pesa 200 N. II. A componente horizontal da reação em A é Rx = 170 N. III. A componente horizontal de Q é Qx = 174 N. IV. A componente vertical da reação em A é Ry = 50 N. Estão CORRETAS
  13. 13. IME 2012
    A figura acima mostra um corpo cúbico de 50 cm de aresta suspenso por dois cabos AB e AC em equilíbrio. Sabe-se que o peso específico volumétrico do material do corpo cúbico, a rigidez da mola do cabo AC e o comprimento do cabo AC antes da colocação do corpo cúbico são iguais a 22,4 kN/m3, 10,0 kN/m e 0,5 m. O valor do comprimento do cabo AB, em metros, após a colocação do corpo cúbico é Adote: = 1,73 e = 1,41.
  14. 14. ENEM 2012
    O mecanismo que permite articular uma porta (de um móvel ou de acesso) é a dobradiça. Normalmente, são necessárias duas ou mais dobradiças para que a porta seja fixada no móvel ou no portal, permanecendo em equilíbrio e podendo ser articulada com facilidade. No plano, o diagrama vetorial das forças que as dobradiças exercem na porta está representado em    
  15. 15. ENEM 2018
    Visando a melhoria estética de um veículo, o vendedor de uma loja sugere ao consumidor que ele troque as rodas de seu automóvel de aro 15 polegadas para aro 17 polegadas, o que corresponde a um diâmetro maior do conjunto roda e pneu. Duas consequências provocadas por essa troca de aro são:
  16. 16. ENEM 2018
    As pessoas que utilizam objetos cujo princípio de funcionamento é o mesmo do das alavancas aplicam uma força, chamada de força potente, em um dado ponto da barra, para superar ou equilibrar uma segunda força, chamada de resistente, em outro ponto da barra. Por causa das diferentes distâncias entre os pontos de aplicação das forças, potente e resistente, os seus efeitos também são diferentes. Afigura mostra alguns exemplos desses objetos. Em qual dos objetos a força potente é maior que a força resistente?
  17. 17. ITA 2008
    Considere uma espira retangular de lados a e b percorrida por uma corrente I, cujo plano da espira é paralelo a um campo magnético B. Sabe-se que o módulo do torque sobre essa espira é dado por τ = I B a b. Supondo que a mesma espira possa assumir qualquer outra forma geométrica, indique o valor máximo possível que se consegue para o torque.
  18. 18. ACAFE 2014
    Uma máquina simples é um dispositivo formado por uma única peça capaz de alterar uma força (seja no sentido, direção ou intensidade) e, assim, ajudar o homem a realizar um trabalho com maior comodidade. Essas máquinas estão presentes no cotidiano das pessoas em algumas tarefas diárias.   Nesse sentido, correlacione as situações e os objetos descritos na primeira coluna com as denominações das máquinas simples da segunda coluna.   (1) Utilização de uma tesoura para cortar um pedaço de papel.   (2) A utilização de um parafuso para penetrar na madeira.   (3) Utilização do carrinho de mão para carregar pedras.   (4) A pinça facilita a retirada dos pelos da sobrancelha.     ( ) Alavanca interpotente   ( ) Plano inclinado   ( ) Alavanca interfixa   ( ) Alavanca inter-resistente     A sequência correta, de cima para baixo, é:
  19. 19. UFLA 2012
    Molas, cunhas, rodas e eixos, engrenagem, polia são exemplos de máquinas simples. Esses dispositivos, apesar da simplicidade, possuem grande aplicabilidade. Toda alavanca possui um ponto fixo no qual o corpo extenso exigido se apoia. Seu princípio de funcionamento consiste da ação de três forças sobre esse corpo rígido: a força fixa (força que o ponto fixo faz sobre o corpo rígido), a força potente (força que a pessoa que utiliza a alavanca faz sobre o corpo rígido) e a força resistente (força que o objeto exerce sobre o corpo rígido). De acordo com o posicionamento dessas forças, ao longo do corpo rígido, as alavancas são denominadas como: interfixa (força fixa atuando entre as outras duas forças), interpotente (força potente atuando entre as outras duas forças) e inter-resistente (força resistente atuando entre as outras duas forças). Assim, são exemplos de alavanca interfixa:
  20. 20. OBF 2014
    Algumas fontes de energia renováveis como o vento e o sol possuem um potencial energético muito grande, mas pelo fato de estarem sujeitas a fatores não controláveis o fornecimento de energia pode não ser estável estando sujeito a variabilidade. Tão importante quanto o aumento da eficiência de máquinas conversoras de energia são os sistemas de armazenamento dessas energias. Como o vento não sopra continuamente e o sol não brilha todos os dias da mesma maneira, alguns mecanismos devem ser desenvolvidos para armazenar energia e suprir essa variabilidade. Uma forma de armazenar energia mecânica, a qual pode ser convertida em energia elétrica, é através das flywheels. Basicamente uma flywheel consiste de um rotor que gira a uma velocidade alta. Uma flywheel moderna utiliza matérias de fibra de carbono e os rotores giram no vácuo em torno de um eixo que é suportado através de levitação magnética para evitar perdas através do atrito. Se a geração de energia for elevada, pode-se usar parte dessa energia para fazer o rotor girar. À medida que se necessite de energia para suprir certas variações na geração pode-se converter a energia cinética de rotação do rotor em energia elétrica.     Uma flywheel roda num rolamento o qual exerce um torque resistivo constante de 12 Nm. Um torque externo de 36 Nm atua na flywheel por 15 s fazendo a velocidade angular aumentar de zero a 60 rad/s.   Calcule quanto tempo leva a flywheel para atingir o repouso.
  21. 21. CEFET-RJ 2008
    A alavanca é uma das invenções atribuídas a Arquimedes (287 A.C. - 212 A.C.), sendo um objeto rígido que é usado com um ponto fixo apropriado (fulcro) para multiplicar a força mecânica que pode ser aplicada a um outro objeto (resistência). Segundo alguns historiadores, Arquimedes teria dito: “Dê-me uma alavanca e um ponto de apoio, e eu moverei o mundo.” Baseado nessa ideia de Arquimedes, um jovem imaginou que poderia até mesmo levantar um automóvel usando uma alavanca e um ponto de apoio afastado, por exemplo, a 1,0 metro do automóvel. Supondo que o jovem tenha 50 kg e o automóvel tenha 800 kg, qual deveria ser o comprimento total de uma alavanca para que o jovem, apoiado sobre uma das extremidades, consiga equilibrar, apenas com o seu peso, o automóvel que está sobre a extremidade oposta?
  22. 22. UEL 2009
    A base do funcionamento de muitos eletrodomésticos está na rotação inerente aos motores elétricos. Tal movimento é facilmente constatado em ventiladores ou liquidificadores, mas também está presente em outros mecanismos, não percebidos cotidianamente, tal como, por exemplo, aquele que movimenta os vidros elétricos. De fato, o rotor do motor precisa de um torque para iniciar o seu giro. Este torque (momento) geralmente é produzido por forças magnéticas desenvolvidas entre os polos magnéticos do rotor e aqueles do estator (parte fixa). Forças de atração ou de repulsão, desenvolvidas entre estator e rotor, “puxam” ou “empurram” os polos móveis do rotor, produzindo torques, que fazem o rotor girar, até que os atritos ou cargas ligadas ao eixo reduzam o torque resultante ao valor zero, quando o rotor passa a girar com velocidade angular constante. Considere uma bobina circular de raio igual a 5 × 10−2 m, com 200 voltas de fio de cobre, conduzindo uma corrente elétrica de 2 A, no sentido anti-horário. Ao ser colocada perpendicularmente ao campo magnético uniforme de intensidade igual a 3 T , os valores do módulo do momento magnético e do torque sobre a bobina, serão, respectivamente,
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