Uma barra rígida e homogênea de massa igual a 6 kg e compri...

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Q2201259 Física
Uma barra rígida e homogênea de massa igual a 6 kg e comprimento total L está pendurada por um fio ideal ligado ao teto. Dois corpos, A e B, estão presos às extremidades da barra, conforme a figura. Todo conjunto está em equilíbrio estático, o corpo A tem massa igual a 18 kg e a intensidade da aceleração da gravidade no local vale 10 m/s2 . O valor, em N, da intensidade da tração no fio que segura a barra é igual a  Imagem associada para resolução da questão
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Considerando a extremidade em B como fixa,

Pa.da + Pbarra*dbarra = T*dfio

180L + 60.L/2 = 3.L.T/4

210 = 3T/4

T = 280N

Gab C

Outra maneira é:

Assumindo que o comprimento L seja 4m (pelo propósito de facilitar as contas), o equilibrio será mantido se o torque do lado esquerdo for igual ao torque do lado direito do fio.

Se a barra tem a massa de 6kg, a sua constante de proporcionalidade entre a massa e o comprimento é de 6kg/4m ou 1,5kg para cada metro da barra.

Como no lado esquerdo da barra temos 1 metro ficamos com 1,5kg de massa de barra.

Já no lado direito, ficamos com 4,5kg de massa da barra.

Portanto, o momento linear ( torque em relação ao fio) gerado terá que ser igual nos dois lados.

Podemos concentrar toda essa massa de cada parte da barra no seu respectivo centro de gravidade, o torque será o produto da distância entre esse ponto do centro até o fio.

Finalmente,

1m×18kg+1,5kg×1m/2=3m×B+4,5kg×3m/2

B=4kg,

Onde B é a massa do corpo B.

A tração no fio será igual a soma das forças peso total.

Tração=180+15N+45N+40N=280N.

GABARITO C.

Obs.:

Fiz esse caminho todo para expor a forma como os calculistas operam utilizando integrais e equilíbrio.

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