Questões Militares de Física - Estática e Hidrostática

Analise a figura abaixo.

A figura acima ilustra dois blocos de mesmo volume, mas de densidades diferentes, que estão em equilíbrio estático sobre uma plataforma apoiada no ponto A, ponto esse que coincide com o centro de massa da plataforma. Observe que a distância em relação ao ponto A é 3,0cm para o bloco 1, cuja densidade é de 1,6g/cm³, e 4,0cm para o bloco 2. Suponha agora que esse sistema seja totalmente imerso em um liquido de densidade 1,1g/cm³. Mantendo o bloco 2 na mesma posição em relação ao ponto A, a que distância, em cm, do ponto A deve-se colocar o bloco 1 para que o sistema mantenha o equilíbrio estático?

Observe a figura a seguir.

Na figura acima, a barra OP, homogênea e de secção reta e uniforme, de 77,57 cm de comprimento e peso 80 N, pode girar livremente em torno de 0. Ela sustenta, na extremidade P, um corpo de peso 110 N . A barra é mantida em equilíbrio, em posição horizontal, pelo fio de sustentação PQ . Qual é o valor da força de tração no fio?

Observe a figura a seguir. 

         

 

Um momento de 5 N.m é aplicado ao cabo de uma chave de fenda, conforme a figura acima. Decomponha esse momento de binário em ura par de binários P atuando na lâmina da ferramenta e assinale a opção correta. 

Observe a figura a seguir. 

                       

    

Um torque de 100 N.cm é solicitado para afrouxar o parafuso em A, determine a força P que deve ser aplicada perpendicularmente ao cabo da chave de catraca com cabeça flexível e assinale a opção correta. 

Dados: sen (60º ) = 0,85

             cos (60°) = 0,5

Observe a figura a seguir. 

     

              

A força F = {500i + 200j - 500k}N atua na extremidade da viga, conforme mostra a figura acima. Determine o momento da força em relação ao ponto A, e assinale a opção correta. 

Analise a figura a seguir.

Determine a coordenada Y do centro de gravidade da figura hachurada acima, e assinale a opção correta.

Na oficina de manutenção de viaturas do Corpo de Bombeiros, um elevador hidráulico é utilizado para elevar um veículo de 2.000 kg de massa. O raio do cabo do elevador é de 10 cm, e o raio do pistão, onde se aplica a força para acionar o elevador hidráulico, é de 1 cm. Considerando a aceleração da gravidade (g) = 10 m/s² , assinale a alternativa que apresenta a força a ser aplicada ao pistão para elevar o veículo.

         

A figura acima apresenta um bloco preso a um cabo inextensível e apoiado em um plano inclinado. O cabo passa por uma roldana de dimensões desprezíveis, tendo sua outra extremidade presa à estrutura de um sistema de vasos comunicantes. Os vasos estão preenchidos com um líquido e fechados por dois pistões de massas desprezíveis e equilibrados à mesma altura. O sistema é montado de forma que a força de tração no cabo seja paralela ao plano inclinado e que não haja esforço de flexão na haste que prende a roldana. A expressão da força F que mantém o sistema em equilíbrio, em função dos dados a seguir, é:  

Dados:

• Aceleração da gravidade: g ;

• Massa do corpo: m ;

• Inclinação do plano de apoio: θ ;

• Áreas dos pistões: A₁ e A₂ .  

                  

A figura acima apresenta uma estrutura em equilíbrio, formada por uma barra horizontal CE e duas barras verticais rotuladas AC e BD. Todas as barras possuem material uniforme e homogêneo e as barras AC e BD têm peso desprezível, enquanto a barra CE tem densidade linear de massa μ. Na extremidade da barra CE, há uma carga concentrada vertical, de cima para baixo, de 1,8 kN. Para que a força de tração na barra BD seja 8,1 kN, a densidade linear de massa μ da barra CE, em kg/m, e a força em módulo na barra AC, em kN, devem ser iguais a:  

Dado:

• aceleração da gravidade: g = 10 m/s² .  

Imagine que uma pessoa está de pé sobre o chão do quarto e que seja P a pressão média exercida sobre o chão, abaixo da sola de seus sapatos. Se a pessoa suspender um dos pés e equilibrar-se em uma perna só, a pressão média passará a ser:

O desenho abaixo representa um sistema composto por duas barras rígidas I e II, homogêneas e de massas desprezíveis na posição horizontal, dentro de uma sala. O sistema está em equilíbrio estático.

No ponto M da barra II, é colocado um peso de 200 N suspenso por um cabo de massa desprezível. A barra I está apoiada no ponto N no vértice de um cone fixo no piso. O ponto A da barra I toca o vértice de um cone fixo no teto. O ponto B da barra I toca o ponto C, na extremidade da barra II. O ponto D, localizado na outra extremidade da barra II, está apoiado no vértice de um cone fixo no piso.

Os módulos das forças de contato sobre a barra I, nos pontos A e N, são respectivamente:

O tipo de manômetro mais simples é o de tubo aberto, conforme a figura abaixo. Uma das extremidades do tubo está conectada ao recipiente que contém um gás a uma pressão p_gás, e a outra extremidade está aberta para a atmosfera. O líquido dentro do tubo em forma de U é o mercúrio, cuja densidade é 13,6x10³ kg/m³ . Considere as alturas h₁ = 5,0 cm e h₂ = 8,0 cm. Qual é o valor da pressão manométrica do gás em pascal?

Dado: g = 10 m/s²

O esquema a seguir mostra duas esferas presas por um fio fino aos braços de uma balança. A esfera 2 tem massa m₂ = 2,0 g, volume V₂ = 1,2 cm³ e encontra-se totalmente mergulhada em um recipiente com água. Considerando a balança em equilíbrio, qual é o valor da massa m₁ da esfera 1, em gramas?

Dados: ρ_água = 1000 kg/m³ ; e g = 10 m/s² .

Considere uma bolinha de gude de volume igual a 10 cm³ e densidade 2,5 g/cm³ presa a um fio inextensível de comprimento 12 cm, com volume e massa desprezíveis. Esse conjunto é colocado no interior de um recipiente com água. Num instante t₀, a bolinha de gude é abandonada de uma posição (1) cuja direção faz um ângulo θ = 45º com a vertical conforme mostra a figura a seguir. O módulo da tração no fio, quando a bolinha passa pela posição mais baixa (2) a primeira vez, vale 0,25 N. Determine a energia cinética nessa posição anterior.

Dados: ρ_água = 1000 kg/m³ ; e g = 10m/s² .

Uma haste homogênea de peso P repousa em equilíbrio, apoiada em uma parede e nos degraus de uma escada, conforme ilustra a figura abaixo. A haste forma um ângulo θ com a reta perpendicular à parede. A distância entre a escada e a parede é L. A haste toca a escada nos pontos A e B da figura.

Utilizando as informações contidas na figura acima, determine o peso P da haste, admitindo que F_A é a força que a escada faz na haste no ponto A e F_B é a força que a escada faz na haste no ponto B.

Qual dos recipientes, contendo o mesmo líquido, apresenta maior pressão no ponto P?

Considere uma balança de braços desiguais, de comprimentos l₁ e l₂, conforme mostra a figura. No lado esquerdo encontra-se pendurada uma carga de magnitude Q e massa desprezível, situada a uma certa distância de outra carga, q. No lado direito encontra-se uma massa m sobre um prato de massa desprezível. Considerando as cargas como puntuais e desprezível a massa do prato da direita, o valor de q para equilibrar a massa m é dado por

Considere um semicilindro de peso P e raio R sobre um plano horizontal não liso, mostrado em corte na figura. Uma barra homogênea de comprimento L e peso Q está articulada no ponto O. A barra está apoiada na superfície lisa do semicilindro, formando um ângulo α com a vertical. Quanto vale o coeficiente de atrito mínimo entre o semicilindro e o plano horizontal para que o sistema todo permaneça em equilíbrio?

Um quadro quadrado de lado l e massa m, feito de um material de coeficiente de dilatação superficial β, é pendurado no pino O por uma corda inextensível, de massa desprezível, com as extremidades fixadas no meio das arestas laterais do quadro, conforme a figura. A força de tração máxima que a corda pode suportar é F. A seguir, o quadro é submetido a uma variação de temperatura ∆T, dilatando. Considerando desprezível a variação no comprimento da corda devida à dilatação, podemos afirmar que o comprimento mínimo da corda para que o quadro possa ser pendurado com segurança é dado por

Na Situação I da figura, em equilíbrio estático, a Massa M, presa a molas idênticas, está a uma altura h/3. Na Situação II, a mola inferior é subitamente retirada. As molas, em repouso, têm comprimento h/2. O módulo da velocidade da Massa M na iminência de tocar o solo na Situação II é:

Observação:

g: Aceleração da Gravidade