Questões de Concurso sobre Momento da Força/Equilíbrio e Alavancas

A distância D deve ser um terço do comprimento L da barra.

Após o expediente de trabalho, a professora notou que o pneu do seu carro estava furado. Para realizar a troca, ela utilizou a chave de roda e aplicou uma força de 60 N, perpendicular ao eixo, para criar um torque, conforme imagem a seguir:

(Disponível em: https://www.minutoseguros.com.br/blog/passo-a-passo-de-como-trocar-pneu/. Acesso em: junho de 2014. Adaptado.)

Considerando que a haste da chave de roda (braço de força) apresenta 50 cm, o torque será de:

Considerando que o peso do conjunto antebraço e mão de uma pessoa corresponde a 25,0 N, sendo o centro de massa desse conjunto localizado a 14,0 cm da articulação úmero-ulnar. E que essa pessoa sustenta em sua mão um objeto de 15,0 N mantendo seu antebraço perpendicular ao braço, como no esquema abaixo. O ponto de inserção do músculo está a 3,5 cm da articulação. Encontre a força necessária exercida pelo músculo para manter esse sistema em equilíbrio estático.

Em um rio, um barco está amarrado a uma estaca através de uma corda ideal com 5,0 m de comprimento, fixa nos pontos A e B de mesma altura. Um peso de 100 N é suspenso no meio dessa corda. O rio possui uma correnteza que exerce sobre o barco uma força de arrasto horizontal $\overrightarrow{F_c}$ de intensidade igual a 50 N, conforme indicado no desenho. A corda, a estaca e $\overrightarrow{F_c}$ . são coplanares. Considerando que todo o sistema encontra-se em equilíbrio estático, a intensidade da tração na corda e a distância do barco à estaca são, respectivamente, iguais a:

Máquinas são objetos criados pelo ser humano com o objetivo de auxiliar nossas tarefas cotidianas. Diferentemente do que muitos estudantes geralmente supõem, máquinas não dependem necessariamente de energia elétrica, como é o caso, por exemplo, das alavancas.

Visando demonstrar tais objetos e sua importância, um professor organizou um piquenique com comida japonesa.

Observe os seguintes objetos presentes no lanche:

Imagem A. Disponível em: https://br.freepik.com/fotos-gratis/mao-segurando-

sushi-com-pauzinhos_1198653.htm#query=chopsticks&position= 0&from_view=keyword&track=sph&uuid=234488ae-5bb2-44d5-a2b2

95572ca168f7. Acesso em: 28 jul. 2024.

Imagem B. Disponível em: https://br.freepik.com/psd-premium/maquete-para-

abridor-de-garrafa-dupla-face-com-tampa_16952522.htm#query=abridor&position= 5&from_view=keyword&track=sph&uuid=3ddb1822-599d-481e-b186

7e05a80ffc67. Acesso em: 28 jul. 2024.

As duas figuras apresentam máquinas simples denominadas alavancas e são, respectivamente, do tipo:

No sistema a seguir, que ilustra um corpo posicionado sobre uma barra, o valor de $x$ é igual 7,5 m.

sistema em repouso e equilíbrio

Na gangorra de braços desiguais, Sarah, cujo peso é 450 N, está sentada no extremo do braço menor (2 m). Enquanto isso, Enzo encontra-se sentado no outro extremo, de braço maior (4 m), conforme imagem a seguir:

Considere que a tábua, articulada no ponto “O”, possui peso desprezível. O peso que Enzo deverá possuir para que a tábua fique em equilíbrio horizontal será de:

O torque resultante sobre a barra não é nulo, pois as forças nas extremidades da barra têm intensidades diferentes.

Os gráficos abaixo são do experimento de Stange, Dreyer e Rath - “Capillary driven flow in circular cylindrical tubes” (fluxo produzido por capilar em tubos cilíndricos de seção circular, em tradução livre), Physics of Fluids 15(9)/2003. Os experimentos são conduzidos em microgravidade no interior de uma cápsula em queda na torre de queda do laboratório Fallturm Bremen. Os dados são obtidos com o registro da altura da coluna de fluido no interior do recipiente ao longo do tempo.

Figura: Altura (h) em função do tempo (t) da coluna de um líquido

(FC-77) em um capilar de diâmetro interno de 16 mm. Linha: modelo

matemático, pontos: experimentos. Experimento #41: tubo imerso

no fluído em h0=10mm (desenho); Experimento #30: 50mm.

Assinale a alternativa que contém afirmações consistentes considerando-se aproximações de um algarismo significativo na leitura do gráfico.

A figura abaixo ilustra uma situação de equilíbrio estável.

Em um experimento, o professor utilizou uma balança de braços iguais, representada abaixo, e cinco blocos (B1, B2, B3, B4 e B5) com massas de 50,0 g, 40,0 g, 100,0 g, 80,0 g e 10,0 g, respectivamente.

Considerando o exposto acima, assinale a alternativa com a argumentação correta para a disposição dos blocos nos braços da balança.

A figura a seguir mostra o esquema de uma alavanca interfixa cujos braços, de comprimentos x e y, com x>y, são rígidos e de peso desprezível comparado ao dos blocos. O bloco A está imerso totalmente em um líquido de densidade dL, e suspenso por um cabo flexível e inextensível, muito leve, que está preso na extremidade do braço esquerdo da alavanca. O bloco B é preso na extremidade direita da alavanca. O bloco A é de densidade d>dL e o bloco B é de densidade d', tendo B a metade do volume de A.

Arquivo pessoal; imagem usada com autorização

O sistema se apoia no suporte S e a situação é de equilíbrio horizontal. Assim, a relação correta entre x e y deve ser

No estado de equilíbrio de uma partícula, faz-se necessário analisar, além das forças que agem na partícula, também o torque.

Se a resultante das forças externas sobre uma partícula de massa m é nula, ao longo de um eixo de coordenada, então o momento linear ou a quantidade de movimento é uma constante de movimento.

Para que se atinja o equilíbrio das forças, a relação entre os valores escalares destas será equivalente a F = N + V.

Ao trocar o pneu de um carro com o auxílio de uma ferramenta, sempre tendemos a aplicar uma força o mais distante possível do eixo de rotação desses corpos. Para trocar um pneu de um carro, podemos usar uma chave de roda. Essa ferramenta é composta de um braço de alavanca que permite aplicar uma força o mais distante possível do eixo de rotação do parafuso, facilitando sua rotação. A ação que envolve a força e a tendência, ou a capacidade de uma força para girar um corpo ou alterar o estado de rotação de um corpo, é chamada de: (X).

Fonte: Sônia Lopes; Sergio Rosso. Ciências da Natureza: Evolução e universo. São Paulo: Editora Moderna, 2020.

Substitua o (X) da frase acima pela alternativa CORRETA.

O sistema representado a seguir está em equilíbrio. Considere a barra homogênea e pesando 120 N.

Se o peso do bloco é de 30N, para manter a barra em equilíbrio, o homem representado na figura deverá fazer uma força vertical $\overrightarrow{F}$ para cima, no valor de:

Sobre uma superfície horizontal repousam dois cubos de aresta L e uma esfera de raio R. O primeiro cubo se encontra apoiado sobre uma de suas faces ao passo que o segundo cubo se encontra apoiado sobre uma de suas arestas. Levando-se em conta os critérios de equilíbrio dos corpos rígidos, o primeiro cubo, o segundo cubo e a esfera encontram-se nessa ordem em equilíbrio

Uma partícula em equilíbrio indiferente pode estar se movendo com velocidade constante.

A condição necessária para que o braço do cavalo-de-pau fique em equilíbrio horizontal é dada pela relação$\frac{\left|\overrightarrow{P}\right|}{\left|\overrightarrow{F}\right|}=\frac{1}{2}.$