Resoluções – Estática – 2015 – 2016 e 2017

Estática de um ponto material 2017 – 2016 – 2015

Resoluções

 

01-Denominando de ml a massa de cada cubo laranja e de ma a massa de cada cubo azul e, estando as balanças em equilíbrio, você terá:

Balança da esquerda2ma + ml = 2 (I)

Balança da direita ma + 3 = 2ml (II)

Isolando ma em (II) e substituindo em (Ima = 2ml – 3 2(2ml – 3) + ml = 2  4ml – 6 + ml = 2 5ml = 8 ml= 8/5 = 1,6 kg.

2ma + 1,6 =2  ma = 0,4/2 ma = 0,2 kg.

Assim, a massa de um cubo laranja supera a de um cubo azul em ml – ma= 1,6 – 0,2 = 1,4 kg.

R- D

02-

No equilíbrio de translação, para que ocorra equilíbrio na vertical a resultante das forças deve ser nula, ou seja, NA + NB = NN  75 + 150 = NN  NN = 225 N

R- D

03-

04- A) Colocando o polo (eixo de rotação) no ponto O, e estabelecendo o sentido de tendência de rotação em torno de O como positivo para o horário e negativo para o anti

horário, vamos calcular o momento (torque) de cada força em relação a O, sendo dP e dm as distâncias entre o ponto de aplicação das forças O até as forças FP e Fm:

MP = P.d = P.0 = 0

MFP = + FP.dP

MFm = – Fm.dm

condição de equilíbrio de rotação é de que a soma dos momentos (torques) de cada força seja nula

 0 + FP.dP – Fm.dm =  FP.dP = Fm.dm  Fm = FP.dP/dm.

B) O momento (torque) exercido pelo prego sobre o martelo (e vice versa) é fornecido e tem intensidade MP = FP.dP = 30 Nm com dm = 0,2 m, que substituidos em Fm = FP.dP/dm fornrcem  Fm =   Fm = 150 N.

C) Aquí o peso de intensidade participa e sua distância ao polo é d, e astrês forças que influem na rotação tem intensidades P, Fp e Fm, cujosmomentos (torques) em relação à O, estabelecendo o sentido de tendência de rotação em torno de O como positivo para o horário e negativo para o anti horário, serão:

MP = – P.d

MFm = – Fm.dm = – Fm.20d = – 20dFm

MFP = + FP.dP = + FP.4d = + 4dFP

No equilíbrio de rotação a soma desses momentos deve ser nula  – P.d – 20dFm + 4dFP = 0  20Fm = P – 4FP  Fm = (P – 4FP/20 =  – 

 

05- Para esse exercício precisamos analisar a fórmula do momento (ou torque):

M = F.d.sen

Sendo:

M é o momento ou torque

F é a força exercida

d é a distância entre a força e aonde ela é executada

 é o ângulo entre a força e aonde ela está sendo executada

Ao mantermos o momento e o ângulo constantes, como o jardineiro aumentou a distância ao prolongar o cabo, a força, consequentemente, será menor. Alternativa a correta.

 

06- Calculando o momento de cada força com o polo (eixo de rotação) na posição indicada e estabelecendo o sentido horário de rotação como positivo e anti- horário como negativo:

MPA = – 850.4 = – 3400 N.m  MPG = MN = 0  MPC = + Pc.1,5  MPB = + 400.4 = + 1600 N.m.

No equilíbrio de rotação soma dos momentos de cada força deve ser nulo  – 3400 + 0 + 1,5PC +

1600 = 0  1,5PC = 1800  PC =  = 1200 N.

PC = mC.g  1200 = mC.10  mC = 120 kg.

R- D

 

07- Se você não domina a teoria, veja as informações a seguir:

Momento (ou torque) de uma força

sinal do momento da força pode ser negativo ou positivo e, por convenção, vamos adotar osentido horário de rotação em torno de O como positivo e anti-horário como negativo.

Condições de equilíbrio de um corpo extenso

São duas as condições para que um corpo extenso rígido esteja em equilíbrio:

1a  Equilíbrio de translação    A resultante do sistema de forças deve ser nula.

2a  Equilíbrio de rotação    A soma algébrica dos momentos das forças que agem sobre o sistema, em relação à qualquer ponto (polo O),deve ser nula.

Resolvendo o sistema composto pelas duas equações acima você chega à resolução do exercício.

No caso do exercíciovamos colocar as forças que agem sobre a barra de intensidades:

Parroz (peso do arroz) Pbarrapeso da barra (no meio da barra, pois ela é homogênea)  N (reação normal que o apoio aplica na barra)

Momento de cada força em relação ao polo 0:

Mbarra = + Pbarra.1x  MN = N.0 = 0 Marroz = – Parroz.3x.


Condição
 de equilíbrio de rotação a soma dos momentos de cada força, em relação ao ponto O, deve ser nula:
Pbarra.1x + 0 – Parroz.3x = 0  mbarra.g= 3.marroz.g marroz = 5,00 kg (veja desenho) 
mbarra.g = marroz.g.3 mbarra = 3.5,00  
mbarra = 15,00 kg.  
R- E

 

08-

Momento ou torque de uma força

sinal do momento da força pode ser negativo ou positivo e, por convenção, vamos adotar o sentido horário de rotação em torno de O como positivo e anti-horário como negativo.

São duas as condições para que um corpo extenso rígido esteja em equilíbrio:

1a  Equilíbrio de translação    A resultante do sistema de forças deve ser nula.

2a  Equilíbrio de rotação    A soma algébrica dos momentos das forças que agem sobre o sistema, em relação ao ponto de apoio (pólo O),deve ser nula.

 

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