LISTA 02 ESTATICA PV ALCINDO

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<p>LISTA 2</p><p>1</p><p>ESTÁTICA</p><p>Prof. Takeshi</p><p>Questão 01</p><p>Para o transporte e assentamento dos blocos de pedra, os egípcios utilizavam</p><p>alavancas, rolos e travessias de madeira. Seus empreendimentos</p><p>arquitetônicos, apesar de dimensões gigantescas, empregavam apenas a</p><p>força de braços humanos, sem o uso de quaisquer meios mecânicos além do</p><p>princípio da alavanca em suas diversas formas.</p><p>MOKHTAR, Gamal. História geral da África II: África Antiga. Brasília:</p><p>Unesco, 2010. p. 147.</p><p>Supondo que a massa média de cada bloco fosse de 2 500 toneladas e a</p><p>alavanca tivesse um comprimento total de 5,5 m, qual deveria ser a distância</p><p>entre o bloco e o apoio para que um grupo de egípcios pudesse realizar uma</p><p>força equivalente a um décimo do peso do bloco?</p><p>A) 0,50 m.</p><p>B) 0,55 m.</p><p>C) 2,75 m.</p><p>D) 4,95 m.</p><p>E) 5,00 m.</p><p>Questão 02</p><p>De acordo com a mecânica clássica, são reconhecidos três tipos básicos de</p><p>alavancas: a interfixa, a inter-resistente e a interpotente, definidas de acordo</p><p>com a posição relativa da força potente (F), da força resistente (R) e do ponto</p><p>de apoio (P), conforme a figura 1.</p><p>Os seres vivos utilizam esse tipo de mecanismo para a realização de diversos</p><p>movimentos. Isso ocorre com o corpo humano quando, por exemplo, os</p><p>elementos ósseos e musculares do braço e do antebraço interagem para</p><p>produzir movimentos e funcionam como uma alavanca, conforme a figura 2.</p><p>Nessa alavanca, o ponto de apoio está localizado na articulação entre o</p><p>úmero, o rádio e a ulna. A força potente é aplicada próximo à base do rádio,</p><p>onde o tendão do bíceps se insere, e a força resistente corresponde ao peso</p><p>do próprio antebraço.</p><p>Com base nessas informações, é possível concluir, corretamente, que a</p><p>contração do bíceps provoca no membro superior um movimento de</p><p>A) extensão, por um sistema de alavanca interfixa.</p><p>B) extensão, por um sistema de alavanca interpotente.</p><p>C) flexão, por um sistema de alavanca inter-resistente.</p><p>D) flexão, por um sistema de alavanca interpotente.</p><p>E) flexão, por um sistema de alavanca interfixa.</p><p>Questão 03</p><p>Os guindastes de torre, muito usados em grandes construções, são</p><p>constituídos de uma torre vertical que suporta uma haste horizontal</p><p>distribuída de maneira assimétrica. O braço mais curto possui um contrapeso</p><p>de concreto que auxilia a equilibrar a torre, e o braço mais longo é o que</p><p>suporta as cargas que serão suspensas, como ferro e concreto. Apesar de</p><p>aparentar desequilíbrio, o sistema é bem equilibrado e seguro. Para içar com</p><p>segurança, quanto maior o peso, mais próximo da torre ele deve ser</p><p>levantado. O torque (ou momento) máximo que o guindaste pode suportar</p><p>no braço longo é de 1000 kN.m.</p><p>Sabendo que o braço longo tem 50 m, se o operador do guindaste precisa</p><p>levantar uma carga de 8 toneladas, qual é a maior distância d, em metros, do</p><p>ponto de apoio da torre que ele pode fazer isso com segurança?</p><p>(Considere g = 10 m/s2 e 1 tonelada = 1000 kg.)</p><p>A) 7,5.</p><p>B) 12,5.</p><p>C) 18,0.</p><p>D) 25,0.</p><p>E) 50,0.</p><p>Questão 04</p><p>“E isso porque a atenção dos telespectadores ficava toda concentrada no</p><p>espetáculo de judô, alavancas, ponto de apoio, equilíbrios, desequilíbrios,</p><p>centro de gravidade, aflitos ante a possibilidade de que os dois caíssem no</p><p>chão”. ALVES, 2014, 2015, p. 70.</p><p>Uma pessoa leva marmitas para trabalhadores. Para isso, ela amarra lenços</p><p>em dois pontos de um cabo de 1,60 m de comprimento. O primeiro lenço,</p><p>com 10 marmitas, é amarrado numa extremidade do cabo. O outro é</p><p>amarrado a 30 cm da outra extremidade, carregando N marmitas. Em</p><p>seguida, a pessoa coloca o cabo exatamente com o seu centro de gravidade</p><p>apoiado no ombro. Considere todas as marmitas idênticas e o cabo em</p><p>equilíbrio.</p><p>O número total de marmitas levadas pela pessoa é:</p><p>A) 20.</p><p>B) 25.</p><p>C) 26.</p><p>D) 30.</p><p>Questão 05</p><p>O pai de uma criança pretende pendurar, no teto do quarto de seu filho, um</p><p>móbile constituído por: seis carrinhos de massas iguais, distribuídos em dois</p><p>conjuntos, A e B; duas hastes rígidas de massas desprezíveis, com marcas</p><p>01</p><p>CURSO DE FÍSICA</p><p>2</p><p>igualmente espaçadas; e fios ideais. O conjunto A já está preso a uma das</p><p>extremidades da haste principal do móbile.</p><p>Sabendo que o móbile será pendurado ao teto pelo ponto P, para manter o</p><p>móbile em equilíbrio, com as hastes na horizontal, o pai da criança deverá</p><p>pendurar o conjunto B, na haste principal, no ponto</p><p>A) 5.</p><p>B) 1.</p><p>C) 4.</p><p>D) 3.</p><p>E) 2.</p><p>Questão 06</p><p>Basicamente, uma alavanca é uma barra que pode girar em torno de um ponto</p><p>de apoio, chamado de polo. Mesmo no nosso corpo existem muitas</p><p>alavancas, já que existem muitas partes articuláveis.</p><p>Na figura a seguir vemos o exemplo de três tipos alavancas diferentes: no pé</p><p>(1), no braço/antebraço (2) e na cabeça (3).</p><p>A alternativa correta que mostra na sequência (1), (2) e (3) a classificação</p><p>conforme a posição do ponto de apoio em relação às forças aplicadas é:</p><p>A) Interfixa; interpotente e interesistente.</p><p>B) Interesistente; interfixa e interpotente.</p><p>C) Interpotente; interfixa e interesistente.</p><p>D) Interesistente; interpotente e interfixa.</p><p>Questão 07</p><p>O guindaste (também chamado de grua e, nos navios, pau de carga) é um</p><p>equipamento utilizado para a elevação e a movimentação de cargas e</p><p>materiais pesados, assim como, a ponte rolante usando o princípio da física</p><p>no qual uma ou mais máquinas simples criam vantagem mecânica para</p><p>mover cargas além da capacidade humana. São comumente empregados nas</p><p>indústrias, terminais portuários e aeroportuários, onde se exige grande</p><p>mobilidade no manuseio de cargas e transporte de uma fonte primária à</p><p>embarcação, trem ou elemento de transporte primário, ou mesmo avião, para</p><p>uma fonte secundária, um veículo de transportes ou depósitos local. Podem</p><p>descarregar e carregar contêineres, organizar material pesado em grandes</p><p>depósitos, movimentação de cargas pesadas na construção civil e as</p><p>conhecidas pontes rolantes ou guindastes móveis muito utilizados nas</p><p>indústrias de laminação e motores pesados.</p><p>Um aluno, de posse de um simulador, projeta a Grua acima com as seguintes</p><p>características: o braço maior da Grua tem comprimento de 16 metros, o</p><p>braço menor 4m, o contra peso na extremidade do braço menor tem uma</p><p>massa equivalente a 0,5 toneladas, cujo centro de massa coincide com a</p><p>extremidade do braço menor. A barra horizontal possui massa de 200 kg,</p><p>uniformemente distribuída e a barra vertical está rigidamente fixada. De</p><p>acordo com o projeto acima descrito, qual o peso máximo que essa Grua</p><p>poderá levantar sem tombar?</p><p>A) 2000N</p><p>B) 1500N</p><p>C) 1000N</p><p>D) 50N</p><p>E) 500N</p><p>Questão 08</p><p>Um dos equipamentos utilizados para movimentação de cargas é chamado</p><p>de grua (representado na imagem anterior). Ele é formado por uma grande</p><p>torre vertical, acoplada a uma viga horizontal que possui, em suas</p><p>extremidades, um contrapeso com cerca de 20 toneladas e um gancho, o qual</p><p>deverá içar a carga a ser movimentada. Tanto o gancho quanto o contrapeso</p><p>são capazes de deslizar sobre a viga horizontal de tal forma que haja</p><p>equilíbrio estático na viga com as cargas envolvidas.</p><p>Na segunda figura estão indicados dois sólidos, um de massa 45 kg e outro</p><p>de massa desconhecida M. Ambos estão apoiados sobre um suporte</p><p>horizontal homogêneo em equilíbrio e apoiado por uma base de apoio</p><p>triangular. O valor do peso da massa M é de</p><p>A) 168,75 kg.</p><p>B) 168,75 N.</p><p>C) 1200 kg.</p><p>D) 1200 N.</p><p>E) 350 N.</p><p>Questão 09</p><p>Em um experimento, um professor levou para a sala de aula um saco de</p><p>arroz, um pedaço de madeira triangular e uma barra de ferro cilíndrica e</p><p>homogênea. Ele propôs que fizessem a medição da massa da barra utilizando</p><p>esses objetos. Para isso, os alunos fizeram marcações na barra, dividindo-a</p><p>em 8 partes iguais, em seguida apoiaram-na sobre a base triangular, com o</p><p>saco de arroz pendurado em uma das suas extremidades, até atingir a situação</p><p>de equilíbrio.</p><p>Nessa situação, qual foi a massa da barra obtida pelos alunos?</p><p>A) 3,00 kg</p><p>B) 3,75 kg</p><p>C) 5,00 kg</p><p>D) 6,00 kg</p><p>E) 15,00 kg</p><p>01 01</p><p>3</p><p>CURSO DE FÍSICA</p><p>Questão 10</p><p>Observe a tirinha.</p><p>Copyright © 1999 Maurício de Sousa Produções Ltda. Todos os direitos</p><p>reservados.</p><p>Suponha que os três garotos sentados do lado direito do balanço tenham uma</p><p>massa total de 90 kg. O centro de massa dos três se encontra a uma distância</p><p>de 1,5 m do apoio central do balanço. A tábua do balanço é homogênea e</p><p>está apoiada pelo seu centro de massa no suporte. O centro de massa da</p><p>Mônica se localiza a 1,8 m do apoio central do balanço. O valor da massa da</p><p>Mônica, em kg, para que a tábua do balanço fique em equilíbrio na horizontal</p><p>é, aproximadamente, igual a</p><p>A) 30.</p><p>B) 45.</p><p>C) 75.</p><p>D) 90.</p><p>E) 108.</p><p>Questão 11</p><p>O mecanismo que permite articular uma porta (de um móvel ou de acesso) é</p><p>a dobradiça. Normalmente, são necessárias duas ou mais dobradiças para que</p><p>a porta seja fixada no móvel ou no portal, permanecendo em equilíbrio e</p><p>podendo ser articulada com facilidade. No plano, o diagrama vetorial das</p><p>forças que as dobradiças exercem na porta está representado em</p><p>A)</p><p>B)</p><p>C)</p><p>D)</p><p>E)</p><p>Questão 12</p><p>A figura mostra um caminhão de peso 1,2 × 105 N sobre uma ponte de</p><p>comprimento 100 m, peso 9,1 × 105 N, cujo centro de massa coincide com</p><p>seu centro geométrico e que se apoia em dois pilares, A e B, que se</p><p>encontram a 10 m de cada extremidade da ponte.</p><p>No instante considerado, se as intensidades das forças que os pilares A e B</p><p>exercem sobre a ponte valem, respectivamente, FA = 5,3 × 105 N e FB = 5,0</p><p>× 105 N, a distância horizontal, em metros, entre o centro de massa do</p><p>caminhão e o ponto de apoio no pilar A vale:</p><p>A) 33.</p><p>B) 36.</p><p>C) 27.</p><p>D) 24.</p><p>E) 30.</p><p>Questão 13</p><p>Para cortar galhos de árvores um jardineiro usa uma tesoura de podar, como</p><p>mostra a figura 1. Porém, alguns galhos ficam na copa das árvores e como</p><p>ele não queria subir nas mesmas, resolveu improvisar, acoplando à tesoura</p><p>cabos maiores, conforme figura 2.</p><p>Assim, assinale a alternativa correta que completa as lacunas da frase a</p><p>seguir.</p><p>Utilizando a tesoura da ______ o rapaz teria que fazer uma força ______</p><p>a força aplicada na tesoura da ____ para produzir o mesmo torque.</p><p>A) figura 2 - menor do que - figura 1</p><p>B) figura 2 - maior do que - figura 1</p><p>C) figura 1 - menor do que - figura 2</p><p>D) figura 1 - igual - figura 2</p><p>Questão 14</p><p>Num banco estão apoiados três objetos: uma garrafa de massa 0,6 kg, um</p><p>vaso com flores de massa 0,5 kg e um sapato de massa 0,3 kg. A tábua do</p><p>banco que sustenta os objetos é homogênea, tem massa 1,4 kg e comprimento</p><p>2,00 m. Sabe-se que os pés do banco estão a 0,30 m das extremidades da</p><p>tábua de sustentação dos objetos, a garrafa está 0,15 m à esquerda do pé A,</p><p>o vaso está 0,40 m a direita do mesmo pé. O sapato está 0,20 m a esquerda</p><p>do pé B.</p><p>01</p><p>CURSO DE FÍSICA</p><p>4</p><p>Nessas condições, a alternativa correta que apresenta o valor mais</p><p>aproximado dos módulos das forças, em N, que o pé A e o pé B fazem,</p><p>respectivamente, para sustentar a tábua, é:</p><p>A) 14,00 E 14,00.</p><p>B) 20,05 E 7,95.</p><p>C) 15,25 E 12,75.</p><p>D) 17,64 E 10,36.</p><p>Questão 15</p><p>Uma pessoa segura uma esfera de meio quilograma de massa em sua mão,</p><p>com o antebraço na posição horizontal, como mostra a figura. O músculo</p><p>bíceps está ligado a 3 cm da articulação e forma um ângulo de 15° com a</p><p>vertical. A esfera está a 32 cm da articulação. Desconsidere o peso do</p><p>antebraço. Qual a força (aproximadamente) que o bíceps deve fazer para</p><p>manter o sistema em equilíbrio?</p><p>Dados: sen(15°) = 0,26; cos(15°) = 0,97 g =10 N/kg</p><p>A) 206 N</p><p>B) 55 N</p><p>C) 41 N</p><p>D) 14 N</p><p>Questão 16</p><p>O carrinho de mão ou carrinho é um tombador pequeno movido a energia</p><p>humana usado para transportar pesos ou geralmente terra ou areia em</p><p>construções. [...] facilita o deslocamento de cargas que podem ser pesadas</p><p>ou meramente incômodas. É composto de uma roda e dois braços e o centro</p><p>de gravidade fica perto da roda.</p><p>Considerando que uma carga de grande volume e massa de 60 kg tenha sido</p><p>colocada a uma distância de 40 cm da roda de uma carriola muito leve, cada</p><p>mão de um trabalhador, que se encontra apoiada a uma distância de 1 m da</p><p>roda, deverá aplicar uma força vertical para cima de</p><p>(Use: g = 10 m/s2).</p><p>A) 12 N em cada cabo da carriola, para fazer o translado sem que a carga</p><p>tombe.</p><p>B) 24 N em cada cabo da carriola, para fazer o translado sem que a carga</p><p>tombe.</p><p>C) 120 N em cada cabo da carriola, para fazer o translado sem que a carga</p><p>tombe.</p><p>D) 240 N em cada cabo da carriola, para fazer o translado sem que a carga</p><p>tombe.</p><p>E) 2 400 N em cada cabo da carriola, para fazer o translado sem que a carga</p><p>tombe.</p><p>GABARITO</p><p>1. A 2. D 3. B 4. C 5. C</p><p>6. D 7. E 8. D 9. E 10. C</p><p>11. D 12. E 13. A 14. D 15. B</p><p>16. C</p>