Exercícios

Equilíbrio do corpo extenso

1. (UFR-RJ) Na figura a seguir, suponha que o menino esteja empurrando a porta com uma força F₁ = 5 N , atuando a uma distância d₁ = 2 metros das dobradiças (eixo de rotação) e que o homem exerça uma força F₂ = 80 N a uma distância de 10 cm do eixo de rotação.

Nessas condições, pode-se afirmar que:
a) a porta estaria girando no sentido de ser fechada.
b) a porta estaria girando no sentido de ser aberta.
c) a porta não gira em nenhum sentido.
d) o valor do momento aplicado à porta pelo homem é maior que o valor do momento aplicado pelo menino.
e) a porta estaria girando no sentido de ser fechada, pois a massa do homem é maior que a massa do menino.

2. (PUC-PR) Para arrancar uma estaca do solo, é necessário que atue sobre ela uma força vertical de 600 N. Com este objetivo foi montado o arranjo abaixo, com uma viga de peso desprezível, como representado na figura. A força mínima necessária que deve ser aplicada em A é:

a) 600 N
b) 300 N
c) 200 N
d) 150 N
e) 250 N

3. (FEI-SP) Um garoto deseja mover uma pedra de massa m = 500 kg. Ele dispõe de uma barra com 3 m de comprimento, sendo que apoiou a mesma conforme a figura. Que força F terá que fazer aproximadamente para mexer a pedra, se ele apoiar a barra a 0,5 m da pedra?

Obs.– Desprezar a altura do apoio.
a) F = 1.000 N
b) F = 2.500 N
c) F = 3.000 N
d) F = 3.500 N
e) F = 5.000 N

4. (Vunesp) As figuras a seguir representam esquematicamente, à esquerda, um abridor de garrafas e, à direita, esse abridor abrindo uma garrafa.

Em ambas as figuras, M é ponto de aplicação da força que uma pessoa exerce no abridor para abrir a garrafa.
a) Copie a figura da direita e nela represente as forças que atuam sobre o abridor enquanto a pessoa abre a garrafa. Nomeie as forças representadas e faça uma legenda explicando quem as exerce. Não considere o peso do abridor.
b) Supondo que essas forças atuem perpendicularmente ao abridor, qual o valor mínimo da razão Fp/Fa entre o módulo da força exercida pela pessoa, , e o módulo da força que retira a tampa e abre a garrafa?

5. (Unicamp-SP) Um homem de massa = 80 kg quer levantar um objeto usando uma alavanca rígida e leve. Os braços da alavanca têm 1,0 m e 3,0 m.
a) Qual a maior massa que o homem consegue levantar, usando a alavanca e o seu próprio peso?
b) Nesse caso, qual a força exercida sobre a alavanca no ponto de apoio?

6. (Vunesp) As figuras A e B indicam duas posições de um braço humano que tem na palma da mão uma esfera de 2,5 kgf. As distâncias entre as articulações estão indicadas na figura A. Nas condições das figuras A e B é possível afirmar que os torques (ou momentos das forças) em relação ao ponto O são, respectivamente:

a) 1,5 kgf.m e 7,3 x 10^–1 kgf.m
b) 1,5 kgf.m e 3,7 x 10^–1 kgf.m
c) 5,1 kgf.m e 3,7 x 10^–1 kgf.m
d) 5,1 kgf.m e 7,3 x 10^–1 kgf.m
e) 7,3 x 10^–1 kgf.m e 5,1 kgf.m

7. (Mackenzie-SP) Uma barra AB homogênea, de secção transversal uniforme e peso 400 N está apoiada sobre um cavalete e é mantida em equilíbrio horizontal pelo corpo Q, colocado na extremidade A. A barra tem comprimento de 5 m. O peso do corpo Q é:

a) 100 N
b) 150 N
c) 200 N
d) 250 N
e) 300 N

8. (UFF-RJ) Dois blocos de massa M₁ = 6,0 kg e M₂ = 0,40 kg estão suspensos, por fios de massas desprezíveis, nas extremidades de uma haste homogênea e horizontal. O conjunto está em equilíbrio estático apoiado sobre um suporte em forma de cunha, como ilustrado na figura. As marcas na haste indicam segmentos de mesmo comprimento.

a) Calcule a massa da haste.
b) Calcule a força que o suporte exerce sobre a haste, considerando a aceleração da gravidade local g = 10 m/s².

9. (Fuvest-SP) As figuras mostram três tipos de alavanca em equilíbrio suportando uma carga F.

Supondo que M seja o ponto médio, pode-se afirmar que:
a) F₁ = F₂ = F₃ = F
b) F₁ = 2F; F₂ = F; F₃ = F/2
c) F₁ = F; F₂ = F/2; F₃ = 2F
d) F₁ = F/2; F₂ = F; F₃ = 2F
e) F₁ = 2F; F₂ = F; F₃ = 2F

10. (PUCCamp-SP) Um veículo de quatro rodas tem massa 6,0 x 10³ kg e seu peso possui a linha de ação mostrada no desenho.

Podemos afirmar que as rodas:
a) dianteiras sofrem reações normais iguais às das rodas traseiras.
b) dianteiras sofrem reações maiores que as traseiras.
c) traseiras suportam 3,0 x 10⁴ N.
d) traseiras suportam 2,0 x 10⁴ N.
e) dianteiras suportam 2,0 x 10⁴ N.

Gabarito