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596 UNIDADE 3 | ESTÁTICA Os seres vivos utilizam esse tipo de mecanismo para a realização de diversos movimentos. Isso ocorre com o corpo humano quando, por exemplo, os ele- mentos ósseos e musculares do braço e do ante- braço interagem para produzir movimentos e fun- cionam como uma alavanca, conforme a figura 2. (commons.wikimedia.org/wiki/File:bíceps_(PSF).png Acesso em 12.09.2013. Adaptado) Nessa alavanca, o ponto de apoio está localizado na articulação entre o úmero, o rádio e a ulna. A força potente é aplicada próximo à base do rádio, onde o tendão do bíceps se insere, e a força resistente corresponde ao peso do próprio antebraço. Com base nessas informações, é possível con- cluir, corretamente, que a contração do bíceps provoca no membro superior um movimento de a) extensão, por um sistema de alavanca interfixa. b) extensão, por um sistema de alavanca inter- potente. c) flexão, por um sistema de alavanca inter- -resistente. d) flexão, por um sistema de alavanca interpo- tente. e) flexão, por um sistema de alavanca interfixa. 66. (IFSP) Em um parque de diversão Carlos e Isabela brincam em uma gangorra que dispõe de dois lu- gares possíveis de se sentar nas suas extremidades. As distâncias relativas ao ponto de apoio (eixo) estão representadas conforme a figura a seguir. 5,0 m 0,5 m0,5 m R e p ro d u ç ã o /F a te c , 2 0 1 4 . Considere a barra homogênea e de peso despre- zível e o apoio no centro da barra. Sabendo-se que Carlos tem 70 kg de massa e que a barra deve permanecer em equilíbrio ho- rizontal, assinale a alternativa correta que in- dica respectivamente o tipo de alavanca da gangorra e a massa de Isabela comparada com a de Carlos: a) Interfixa e maior que 70 kg. b) Inter-resistente e menor que 70 kg. c) interpotente e igual a 70 kg. d) Inter-resistente e igual a 70 kg. e) Interfixa e menor que 70 kg. 67. (OBF) É muito comum ob- servarmos em oficinas de automóveis, em hospitais e cais de portos, pessoas uti- lizando-se de talhas expo- nenciais ou polias móveis para elevar pesados obje- tos, tais como motores. Esse fato chama a atenção de curiosos no sentido de que a força (F ) aplicada à corda possui uma baixa in- tensidade. Se, na situação mostrada na figura acima, a talha possui três polias móveis, qual a intensidade da força aplicada na corda, se o peso do corpo A é de 1 600 N? a) 160 N b) 200 N c) 400 N d) 800 N e) 2 000 N 68. (Cefet) No sistema a seguir, em equilíbrio estático, os fios são ideais, e cada polia pesa P0 5 10 N. Sendo P 5 30 N, o módulo da tração T, que sustenta a polia superior, em new- tons, é a) 7,5 b) 15 c) 20 d) 25 e) 40 R e p ro d u ç ã o /A rq u iv o d a e d it o ra R e p ro d u ç ã o /A rq u iv o d a e d it o ra F A F T A R e p ro d u ç ã o /A rq u iv o d a e d it o ra 1CONECTEFIS_MERC18Sa_U3_Top1_p596a605.indd 596 8/9/18 9:08 AM 597TÓPICO 1 | ESTÁTICA DOS SÓLIDOS 69. (Enem) Uma invenção que significou um grande avanço tecnológico na Antiguidade, a polia com- posta ou a associação de polias, é atribuída a Arquimedes (287 a. C. a 212 a.C.). O aparato con- siste em associar uma série de polias móveis a uma polia fixa. A figura exemplifica um arranjo possível para esse aparato. É relatado que Arqui- medes teria demonstrado para o rei Hierão um outro arranjo desse aparato, movendo sozinho, sobre a areia da praia, um navio repleto de pas- sageiros e cargas algo que seria impossível sem a participação de muitos homens. Suponha que a massa do navio era de 3 000 kg, que o coeficien- te de atrito estático entre o navio e a areia era de 0,8 e que Arquimedes tenha puxado o navio com uma força F &, paralela à direção do movimento e Exercícios Nível 2 70. (Uerj) Um sistema é constituído por seis moedas idênticas fixadas sobre uma régua de massa des- prezível que está apoiada na superfície horizontal de uma mesa, conforme ilustrado abaixo. Obser- ve que, na régua, estão marcados pontos equidis- tantes, numerados de 0 a 6. Ao se deslocar a régua da esquerda para a direi- ta, o sistema permanecerá em equilíbrio na ho- rizontal até que determinado ponto da régua atinja a extremidade da mesa. De acordo com a ilustração, esse ponto está representado pelo se- guinte número: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 71. (UFPI) Desejamos medir a massa M de um cor- po e a única balança de que dispomos é uma de dois pratos, equilibrada, com braços de tamanhos e massas diferentes. O procedimento adotado foi o seguinte: colocamos a massa a ser pesada em um dos pratos e equilibramos com uma massa m1, trocamos a massa M de prato e veri- de módulo igual a 400 N. Considere os fios e as polias ideais, a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2 e que a superfície da praia é perfeitamen- te horizontal. Disponível em: www.histedbr.fac.unicamp.br Acesso em: 28 fev. 2013 (adaptado). O número mínimo de polias móveis usadas, nes- sa situação, por Arquimedes foi a) 3. b) 6. c) 7. d) 8. e) 10. R e p ro d u ç ã o /E n e m , 2 0 1 6 . ficamos que a massa equilibrante era outra, de valor m2. Diante dessa informação, podemos dizer que o valor da massa M será dado, corre- tamente, por: a) m m 2 1 21 d) m m 2 1 2 b) m m 2 1 2 e) m m1 2 c) m m 2 1 21 72. (IME-RJ) A figura abaixo mostra uma viga em equilíbrio. Essa viga mede 4,0 m e seu peso é desprezível. Sobre ela, há duas car- gas concentradas, sendo uma fixa e outra variável. A carga fixa, de 20 kN, está posi- cionada a 1,0 m do apoio A, enquanto a car- ga variável só pode posicionar-se entre a carga fixa e o apoio B. E.R. R e p ro d u ç ã o /I M E , 2 0 1 3 . R e p ro d u ç ã o /U e rj , 2 0 1 7. 1CONECTEFIS_MERC18Sa_U3_Top1_p596a605.indd 597 8/9/18 9:08 AM 598 UNIDADE 3 | ESTÁTICA Para que as reações verticais (de baixo para cima) dos apoios A e B sejam iguais a 25 kN e 35 kN, respectivamente, a posição da carga variável, em relação ao apoio B, e o seu mó- dulo devem ser: a) 1,0 m e 50 kN. b) 1,0 m e 40 kN. c) 1,5 m e 40 kN. d) 1,5 m e 50 kN. e) 2,0 m e 40 kN. Resolução: Diagrama de forças: R A = 25 kN R B = 35 kN 3,0 m x 1,0 m F 1 = 20 kN F 2 A B Condição de força resultante nula na vertical: RA 1 RB 5 F1 1 F2 ⇒ 60 5 20 1 F2 F2 5 40 kN Momento resultante nulo em relação ao apoio B: RA dA 5 F1 d1 1 F2 x 25 ? 4,0 5 20 ? 3,0 1 40 ? x 100 5 60 1 40 ? x x 5 1,0 m Resposta: alternativa b. 73. (UFJF-MG) A figura abaixo mostra um trampolim rígido de tamanho L e massa MT. Na extremidade esquerda, existe uma corda que prende o tram- polim ao solo e, a uma distância L 3 da extremi- dade esquerda, o trampolim está apoiado em uma base rígida e estática. g& 5 aceleração da gravidade R e p ro d u ç ã o /U FJ F, 2 0 1 3 . R e p ro d u ç ã o / A rq u iv o d a e d it o ra Supondo-se que a força de tração máxima que a corda suporta sem arrebentar seja Tmáx 5 100MT g, calcule o valor máximo de massa mP de uma pes- soa que a corda suportará, sem se romper, quan- do a pessoa estiver na extremidade oposta. a) 21M 3 T b) 19M 4 T c) 42M 5 T d) 10M 3 T e) 25M 4 T 74. (Aman-RJ) Uma barra homogênea de peso igual a 50 N está em repouso na horizontal. Ela está apoiada em seus extremos nos pontos A e B, que estão distanciados de 2,0 m. Uma esfera Q de peso 80 N é colocada sobre a barra, a uma dis- tância de 40 cm do ponto A, conforme represen- tado no desenho abaixo. A intensidade da força de reação do apoio sobre a barra no ponto B é de: a) 32 N b) 41 N c) 75 N d) 82 N e) 130 N 75. (OBC) Uma barra homogênea de peso 80 N é mantida em equilíbrio horizontal por meio de duas cordas verticais que suportam tração máxima de intensidade130 N cada. O valor máximo do peso de uma caixa que pode ser pendurada na barra, na posição indicada na figura, sem romper as cordas, é de: a) 80 N b) 90 N c) 100 N d) 110 N e) 120 N R e p ro d u ç ã o /A m a n , 2 0 1 2 . R e p ro d u ç ão /O B C , 2 0 1 5 . 1CONECTEFIS_MERC18Sa_U3_Top1_p596a605.indd 598 8/9/18 9:08 AM