Questões Militares Sobre estática - momento da força/equilíbrio e alavancas em física

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. 

                  

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 .  

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 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 .

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.

Em feiras livres ainda é comum encontrar balanças mecânicas, cujo funcionamento é baseado no equilíbrio de corpos extensos. Na figura a seguir tem-se a representação de uma dessas balanças, constituída basicamente de uma régua metálica homogênea de massa desprezível, um ponto de apoio, um prato fixo em uma extremidade da régua e um cursor que pode se movimentar desde o ponto de apoio até a outra extremidade da régua. A distância do centro do prato ao ponto de apoio é de 10 cm. O cursor tem massa igual a 0,5 kg. Quando o prato está vazio, a régua fica em equilíbrio na horizontal com o cursor a 4 cm do apoio.

Colocando 1 kg sobre o prato, a régua ficará em equilíbrio na horizontal se o cursor estiver a uma distância do apoio, em cm, igual a

O desenho a seguir representa uma aeronave vista de frente onde estão indicadas as forças de sustentação nas asas direita (S_D) e esquerda (S_E); e a força peso (P). Assinale a alternativa que melhor representa as forças na situação em que o piloto queira iniciar um giro da aeronave no sentido horário e em torno do eixo imaginário “E” que passa pelo corpo da aeronave. Considere que durante o giro

1- não há modificação na quantidade ou distribuição de cargas, pessoas, combustível e na massa da aeronave,

2- o módulo da força peso é igual a soma dos módulos das forças de sustentação direita e esquerda( P = S_D = S_E ), ou seja, a aeronave está em vôo horizontal,

3- as forças de sustentação estão equidistantes do eixo E,

4- o sentido horário é em relação a um observador fora da aeronave e a olhando de frente.

Analise a figura abaixo.

A figura acima mostra uma escada, com massa uniformemente distribuída, apoiada em uma parede vertical sem atrito. A extremidade inferior da escada está sobre uma superfície horizontal irregular. Sabendo que o coeficiente de atrito estático entre a escada e a superfície horizontal é π e que 9 é o ângulo entre a escada e a parede, assinale a opção que apresenta uma condição necessária e suficiente para que a escada permaneça em equilíbrio.

Dois garotos decidem brincar de gangorra usando uma prancha de madeira de massa igual a 30 kg e 4 metros de comprimento, sobre um apoio, conforme mostra a figura.

Sabendo que um dos garotos tem 60 kg e o outro 10 kg, qual a distância, em metros, do apoio à extremidade em que está o garoto de maior massa?

Dois garotos de massas iguais a 40 kg e 35 kg sentaram em uma gangorra de 2 metros de comprimento para brincar. Os dois se encontravam à mesma distância do centro de massa e do apoio da gangorra que coincidiam na mesma posição. Para ajudar no equilíbrio foi usado um saco de 10 kg de areia. Considerando o saco de areia como ponto material, qual a distância, em metros, do saco de areia ao ponto de apoio da gangorra?

   Uma corda ideal AB e uma mola ideal M sustentam, em equilíbrio, uma esfera maciça homogênea de densidade ρ e volume V através da corda ideal BC, sendo que a esfera encontra-se imersa em um recipiente entre os líquidos imiscíveis 1 e 2 de densidade ρ₁ e ρ₂ , respectivamente, conforme figura abaixo. Na posição de equilíbrio observa-se que 60% do volume da esfera está contido no líquido 1 e 40% no líquido 2. Considerando o módulo da aceleração da gravidade igual a g, a intensidade da força de tração na corda AB é    Dados: sen60° = cos30° =  sen30° = cos60°=

    Um cilindro maciço e homogêneo de peso igual a 1000 N encontra-se apoiado, em equilíbrio, sobre uma estrutura composta de duas peças rígidas e iguais, DB e EA, de pesos desprezíveis, que formam entre si um ângulo de 90o, e estão unidas por um eixo articulado em C. As extremidades A e B estão apoiadas em um solo plano e horizontal. O eixo divide as peças de tal modo que DC=EC e CA=CB, conforme a figura abaixo.

  Um cabo inextensível e de massa desprezível encontra-se na posição horizontal em relação ao solo, unindo as extremidades D e E das duas peças. Desprezando o atrito no eixo articulado e o atrito das peças com o solo e do cilindro com as peças, a tensão no cabo DE é:
Dados: cos 45°= sen 45° = 

 é a aceleração da gravidade

Três barras de peso desprezível, articuladas nos pinos P, Q e R, constituem uma estrutura vertical em forma de triângulo isósceles, com 6,0 m de base e 4,0 m de altura, que sustenta uma massa M suspensa em Q em equilíbrio estático. O pino P também é articulado no seu apoio fixo, e o pino R apoia-se verticalmente sobre o rolete livre. Sendo de 1,5 × 10⁴ N e 5,0 × 10³ N os respectivos valores máximos das forças de tração e compressão suportáveis por qualquer das barras, o máximo valor possível para M é de

                           

Uma corda de comprimento L e densidade linear constante gira em um plano em torno da extremidade fixa no ponto A a uma velocidade angular constante igual a ω. Um pulso ondulatório é gerado a partir de uma das extremidades. A velocidade v do pulso, no referencial da corda, a uma distância r da extremidade fixa é dada por  

                                        

Um corpo rígido e homogêneo apresenta seção reta com dimensões representadas na figura acima. Considere que uma força horizontal F, paralela ao eixo x, é aplicada sobre o corpo a uma distância de 1,5 u.c. do solo e que o corpo desliza sem atrito pelo solo plano horizontal. Para que as duas reações do solo sobre a base do corpo sejam iguais, a distância y, em u.c., deverá ser  

Consideração:

• u.c. – unidade de comprimento.  

                          

A figura acima, cujas cotas estão em metros, exibe uma estrutura em equilíbrio formada por três barras rotuladas AB, BC e CD. Nos pontos B e C existem cargas concentradas verticais. A maior força de tração que ocorre em uma barra, em kN, e a altura h, em metros, da estrutura são  

Consideração:

• as barras são rígidas, homogêneas, inextensíveis e de pesos desprezíveis. 

Analise a figura abaixo.

                                 

Na figura acima, uma força horizontal, de módulo numericamente igual a dezoito vezes a altura h do seu ponto de aplicação, atua sobre uma viga vertical homogênea presa a uma dobradiça na extremidade inferior. A viga tem comprimento L= 6,0m e é mantida na posição por um cabo horizontal na extremidade superior. Sabendo que a tração máxima suportada pelo cabo horizontal é de 12N, o valor máximo da componente horizontal da força exercida pela dobradiça sobre a viga é 

Analise a figura a seguir.

Na figura a cima/ um bloco de massa M esta suspenso em equilíbrio por um fio partindo de um nó N, que está preso a um teto por meio de dois outros fios. Considere que os fios tenham massa desprezível e que o módulo da força gravitacional no nó também seja desprezível quando comparada à força que age sobre o bloco . O módulo da tração no Fio 1 equivale a que porcentagem do peso do bloco?

Analise a figura a seguir.




Numa operação de descarga de um navio, um caminhão com massa igual a 9000 kg é suportado por um cabo, como representado na figura acima. Uma corda é amarrada ao cabo no ponto A e puxada a fim de que o caminhão seja centralizado na posição desejada. Sabendo que o ângulo entre o cabo e a vertical é de 30°, e que o ângulo entre a corda e a horizontal é de 15°, calcule a tração na corda AC e assinale a opção correta.

Dado: g=10m/s²