Questões de Concurso sobre Momento da Força/Equilíbrio e Alavancas

As pessoas que utilizam objetos cujo princípio de funcionamento é o mesmo do das alavancas aplicam uma força, chamada de força potente, em um dado ponto da barra, para superar ou equilibrar uma segunda força, chamada de resistente, em outro ponto da barra. Por causa das diferentes distâncias entre os pontos de aplicação das forças, potente e resistente, os seus efeitos também são diferentes. A figura mostra alguns exemplos desses objetos.

Em qual dos objetos a força potente é maior que a força resistente?

Uma barra rígida, homogênea, fina e de comprimento $l$, é presa a uma corda horizontal sem massa e toca a quina de uma superfície horizontal livre de atrito, fazendo um ângulo $\theta$ como mostra a figura. Considerando a barra em equilíbrio, assinale a opção correta para o valor da razão $d/l,$ em que d é a distância da quina ao centro de gravidade (CG) da barra.

A barra homogênea AB, mostrada na figura abaixo, possui peso de 120 N e comprimento de 100 cm. A barra está apoiada no ponto C a 60 cm de A, que sustenta um corpo D, de peso igual a 20 N. A uma distância x de B, foi colocado um corpo E, de peso igual a 100 N, de tal forma que a barra AB fique em equilíbrio na horizontal.

Com base na figura e no texto apresentados, o valor da distância x, em centímetros, é igual a

Considerando que o sistema mostrado na figura acima esteja em equilíbrio e que o peso do corpo C seja igual a 500 N, assinale a alternativa que apresenta a tração no cabo rígido B, em newtons.

O sistema apresentado na figura a seguir está em equilíbrio estático. Sabe-se que os fios são ideais, que o corpo suspenso está sujeito a uma força-peso P, que o ângulo $\theta$ tem valor de 30º e que a tração T presente no fio AB tem intensidade igual a 100 $\sqrt{3}$ N. Determine, em newtons, o valor da intensidade da força-peso P.

A barra indicada na figura, presa de forma articulada ao teto, é composta por dois segmentos. O primeiro segmento $\overline{AB}$ possui 4 kg de massa e 10 m de comprimento. Já o segundo $\overline{BC}$ possui 2 kg de massa e 2 m de comprimento. Sobre a extremidade da barra, atua uma força horizontal para a direita, com intensidade de 35 N. Se a barra está em repouso, a tangente do ângulo $\theta$ que ela faz com a vertical vale

Uma haste de massa desprezível, e comprimento igual a 2,0 m, está apoiada sobre uma pequena protuberância na parede e presa em sua extremidade a uma corda L₁, de comprimento igual a 2,5 m, que, por sua vez, está presa à parede vertical a uma altura 1,5 m acima do ponto de apoio da haste, como pode ser visto na Figura abaixo.

Uma caixa, de massa M = 30 kg, é presa na haste, exatamente sobre seu ponto médio. Se o sistema está em equilíbrio estático, qual é a tensão na corda L₁, em N?

Dado

Aceleração da gravidade = 10 m/s²

Considere a Figura abaixo:

No sistema de roldanas com cordas inextensíveis da Figura, a força F e o contrapeso W que mantêm o sistema em equilíbrio estático são iguais a, respectivamente,

Uma rampa, homogênea, de massa m e comprimento L, é inicialmente colocada na horizontal. A extremidade A, dessa rampa, encontra-se acoplada a uma articulação sem atrito. Na extremidade B está sentado, em repouso, um garoto, também de massa m. Essa extremidade B está presa ao chão, por um fio ideal, e ao teto, por uma mola ideal, de constante elástica k, conforme ilustra a Figura 1.

Em um determinado instante o garoto corta o fio. A mola, que está inicialmente deformada de um valor Δx , passa a erguer lentamente a extremidade B da rampa, fazendo com que o garoto escorregue, sem atrito e sem perder o contato com a rampa, até a extremidade A, conforme Figura 2.

Quando o garoto, que neste caso deve ser tratado como partícula, atinge a extremidade A, a mola se encontra em seu comprimento natural (sem deformação) e a rampa estará em repouso e inclinada de um ângulo θ. Considerando g o módulo da aceleração da gravidade local, nessas condições, a velocidade do garoto em A, vale

Entre todas as afirmativas a seguir assinale a correta.

Analise a figura abaixo.

A figura acima ilustra uma haste homogênea OA de comprimento L=5,0m. A extremidade O da haste está presa a um ponto articulado. A extremidade A suspende um bloco de massa m=2,0 kg. Conforme a figura, o sistema é mantido em equilíbrio estático por meio de um fio preso á parede no ponto B Considerando os fios ideais e sabendo que a força que o fio faz na haste tem módulo T = 15$\sqrt{2}$ N, assinale a opção que apresenta, respectivamente, a densidade linear de massa da haste, em kg/m e o módulo da componente vertical da força, em newtons, que a haste faz no ponto articulado.

Dado: g = 10 m/s²

Uma esfera de massa igual a 2kg está presa a uma das extremidades de uma haste rígida de comprimento igual a 50cm. A outra extremidade da haste está fixa em um eixo de modo que a haste pode oscilar num plano vertical. Quando a haste fizer um ângulo de 30° com a vertical, qual será o valor do torque exercido pela força gravitacional em relação ao eixo?

Obs.: considere a massa da haste desprezível.

Um objeto de massa 10 kg está pendurado por três cabos, conforme ilustra a figura. Os cabos 1 e 2 fazem um ângulo α = 30º e β = 60º com a horizontal. Considerando o caso em que α = 30° e β = 60°, determine a tensão no cabo 1. Adote g=10m/s².

O sistema mostrado na figura acima encontra-se em equilíbrio estático, sendo composto por seis cubos idênticos, cada um com massa específica μ uniformemente distribuída e de aresta a, apoiados em uma alavanca composta por uma barra rígida de massa desprezível. O comprimento L da barra para que o sistema esteja em equilíbrio é:

Uma régua escolar de massa M uniformemente distribuída com o comprimento de 30 cm está apoiada na borda de uma mesa, com 2/3 da régua sobre a mesa. Um aluno decide colocar um corpo C de massa 2M sobre a régua, em um ponto da régua que está suspenso (conforme a figura). Qual é a distância mínima x, em cm, da borda livre da régua a que deve ser colocado o corpo, para que o sistema permaneça em equilíbrio?

Um pedreiro decidiu prender uma luminária de 6 kg entre duas paredes. Para isso dispunha de um fio ideal de 1,3 m que foi utilizado totalmente e sem nenhuma perda, conforme pode ser observado na figura. Sabendo que o sistema está em equilíbrio estático, determine o valor, em N, da tração que existe no pedaço $\overline{AB}$ do fio ideal preso à parede. Adote o módulo da aceleração da gravidade no local igual a 10 m/s² .

Em uma experiência no laboratório de uma escola, um estudante deseja equilibrar três objetos de massas distintas pendurando-os em uma régua homogênea de 3,0 metros de comprimento que possui ganchinhos presos a cada 50 cm, em que o primeiro ganchinho situa-se na marcação 0,0 metros.

Se a régua de 500 g é fixada na posição indicada por 2,0 metros e os objetos A, B e C possuem, respectivamente, massas de 100 g, 200 g e 300 g, para que a régua fique equilibrada, os objetos A, B e C deverão estar nas marcações indicadas na régua por, respectivamente:

Como se sabe da vida prática um parafuso ou uma rosca quando oxidado podem concentrar forças resistivas bastante altas. Considere a situação em que uma pessoa ira utilizar o seu peso subindo sobre uma chave de boca no ponto indicado por X no desenho abaixo.

Figura: Chave de roda esquemática. Adaptado de Tramontina, http://www.tramontina.com.br

Suponha que a chave tem dimensões A=15cm, B=30cm, C=6cm, a pessoa tem massa de 70kg. O diâmetro da rosca do parafuso, onde se aplica a força efetiva de resistência nos sulcos, é de 1cm a força efetiva é perpendicular ao eixo de rotação do parafuso. Com a chave paralela ao chão (90o com a vertical) ocorre a iminência do destravamento do parafuso. Considere g = 10m/s2, e se, necessário, √409 ≈ 20 e √73 ≈ 8,5. Assinale a alternativa correta

Diz-se que um corpo rígido encontra-se em equilíbrio estático quando:

Analise a figura abaixo.

A figura acima mostra um sistema formado por duas partículas iguais, A e B, de massas 2,0 kg cada uma, ligadas por uma haste rígida de massa desprezível. O sistema encontra-se inicialmente em repouso, apoiado em uma superfície horizontal (plano xy) sem atrito. Em t = 0, uma força $\bar{F}$₁ = 8,0 $\hat{i}$ N passa a atuar na partícula A e, simultaneamente, uma força $\bar{F}$₂ = 6,0$\hat{j}$ N passa a atuar na partícula B. Qual o vetor deslocamento, em metros, do centro de massa do sistema de t = 0 a t = 4,0 s?