Questões de Física - Estática - Momento da Força/Equilíbrio e Alavancas para Concurso

Para realizar uma limpeza na indústria, a operária precisou empurrar dois equipamentos que estavam encostados, conforme apresentado na imagem a seguir:

Ambos os equipamentos estavam apoiados sobre uma superfície horizontal, na qual o atrito pode ser desprezado. Para mudar os equipamentos de lugar, a operária aplicou uma força horizontal com 50 N de intensidade. Sobre o exposto, é correto afirmar que:

Após o expediente de trabalho, a professora notou que o pneu do seu carro estava furado. Para realizar a troca, ela utilizou a chave de roda e aplicou uma força de 60 N, perpendicular ao eixo, para criar um torque, conforme imagem a seguir: 

(Disponível em: https://www.minutoseguros.com.br/blog/passo-a-passo-de-como-trocar-pneu/. Acesso em: junho de 2014. Adaptado.) 

Considerando que a haste da chave de roda (braço de força) apresenta 50 cm, o torque será de: 

O princípio fundamental que justifica a capacidade das máquinas pesadas de executar trabalho reside em um conceito básico da física mecânica. Assinale a alternativa que indica esse princípio.

Durante uma atividade experimental, os alunos precisam calcular a força necessária para mover um objeto em diferentes superfícies. Avalie as afirmativas abaixo:

1. A inércia é a tendência de um corpo em manter seu estado de movimento ou repouso, a menos que uma força externa atue sobre ele.

2. O peso de um objeto é a força gravitacional exercida sobre ele, sendo diretamente proporcional à sua massa e à aceleração da gravidade.


3. A força necessária para mover um objeto é maior em uma superfície lisa do que em uma superfície áspera, devido à menor resistência ao movimento.

4. A massa de um objeto é a quantidade de matéria que ele contém, independente da gravidade.

5. A aceleração de um objeto em queda livre é constante, independentemente de sua massa, devido à força da gravidade.

Alternativas:

Os pêndulos abaixo estão em perfeito equilíbrio.

O valor de x² corresponde a:

Um trabalhador precisa levantar uma carga de 20 kg de uma altura de 0,5 metros do chão até uma prateleira a 1,5 metros de altura. Considerando a utilização de uma alavanca de classe 1 com um ponto de apoio localizado a 0,2 metros da carga e um esforço aplicado a 0,8 metros do ponto de apoio.

Qual será a força necessária para levantar a carga de maneira segura?

A imagem abaixo mostra um casal de amigos brincando em uma gangorra, em que o ponto de apoio não está no seu centro.


Mesmo não sendo uma gangorra tradicional, é possível que haja equilíbrio estático e horizontal, como apresentado no esquema, desde que 

Seja a equação abaixo:

Essa equação indica que a força aplicada a um objeto é igual ao produto de sua massa e sua aceleração. Em termos mais simples, isso significa que um objeto sujeito a uma força resultará em uma aceleração proporcional à força e inversamente proporcional à massa. Esta é a: 

Uma barra plana de peso desprezível tem o comprimento de 10 m e está simplesmente apoiada em dois suportes, nos pontos A e B, que distam 6 m entre si e que a mantém na posição horizontal. Uma das suas extremidades está apoiada em A, e a outra está presa a uma mola ideal vertical fixa no teto de constante elástica igual a 25 N/m, conforme representado no desenho abaixo. Um menino de peso 400 N caminha sobre a barra a partir do ponto B em direção à extremidade presa à mola. Quando o menino está à máxima distância D do ponto A, sem que a barra gire, a elongação da mola é de 40 cm. O valor da máxima distância D é

Desenho Ilustrativo – Fora de Escala

Um sistema é constituído por quatro objetos P₁, P₂, P₃ e P₄ de massas respectivamente iguais a M₁ = 5 kg, M₂ = 10 kg, M₃ = 15 kg e M₄ = 20 kg, localizados em um plano cartesiano xy, respectivamente, nas coordenadas

P₁ (−20,10), P₂ (20,0), P₃ (30,10) e P₄ (5,15), dadas em metros.

As coordenadas do Centro de Massa desse sistema são, em metros,

        Um poste possui altura  e formato do paraboloide dado pela equação 




com raio da base A densidade do poste é dada pela função 

A partir dessas informações, conclui-se que o centro de massa c_m do poste está no ponto

Em um experimento, três recipientes de base circular são colocados em repouso sobre uma mesa horizontal. Em seguida, os recipientes são preenchidos com líquidos que se encontram em equilíbrio hidrostático. A figura precedente mostra esses recipientes vistos de perfil e os pontos A, B e C de cada um dos líquidos.

Em relação ao experimento descrito, assinale a opção correta.

Considerando que, no esquema mostrado na figura precedente, uma partícula de massa m tenha sido transportada por caminhos distintos entre os pontos A e B, próximos à superfície terrestre, julgue os itens a seguir, relativos ao trabalho da força peso da referida partícula nas trajetórias 1, 2 e 3.

I O trabalho do peso é igual em qualquer uma das três trajetórias.

II O trabalho do peso é maior na trajetória 1, pois a partícula sofreu o maior deslocamento.

III Cada uma das trajetórias terá um valor distinto do trabalho da força peso, não sendo possível identificar qual deles é maior ou menor.

Assinale a opção correta. 

Nas viagens por rodovias, é possível perceber que algumas curvas são compensadas, ou seja, a rodovia é inclinada em relação à horizontal. A finalidade dessa compensação é diminuir o risco de derrapagem dos veículos, principalmente quando o atrito pode diminuir na situação de pista molhada. A seguir é ilustrado, de forma esquemática, um automóvel de massa m que trafega com velocidade de módulo constante e igual a V, e efetua uma curva compensada de raio R, com uma inclinação igual a θ. 





Considerando as informações do texto e da figura precedentes, julgue os itens a seguir e, se necessário, para efeitos de cálculo, considere que o veículo tenha dimensões desprezíveis.

I Quando o automóvel realiza a curva sem derrapar, o atrito entre os seus pneus e o piso da rodovia é do tipo estático.

II O ângulo θ para o qual a resultante centrípeta permita que o carro seja mantido na pista, sem a necessidade de atrito, é igual a arctan ( V² / R . g )

III Caso os atritos sejam desprezíveis, a velocidade que o veículo deverá ter para executar a curva será V = √ R.g.tanθ .

IV Caso a rodovia seja plana e horizontal (θ = 0º), é possível efetuar a curva desde que exista atrito entre os pneus do veículo e o piso da rodovia.
Assinale a opção correta.

O sistema representado a seguir está em equilíbrio. Considere a barra homogênea e pesando 120 N. 

Se o peso do bloco é de 30N, para manter a barra em equilíbrio, o homem representado na figura deverá fazer uma força vertical  para cima, no valor de: