Veja o cálculo das forças que atuam sobre um corpo no Plano Inclinado ou no Plano Estático. Aprenda a calcular a Resultante de Forças e o Equilíbrio do Ponto Material. Tudo aqui no resumo de Física para você mandar bem no Enem:
Estática é o campo da Física que estuda como atuam as forças vetoriais sobre um determinado corpo. Você aprende a identificar todas as forças que estão atuando,e consegue fazer o cálculo da “Resultante de Forças”. A resposta é uma Grandeza, que em Módulo, Direção, e Sentido. Veja aula gratuita sobre a Força Resultante no Equilíbrio do ponto material.
Comece pelo básico do básico, para aprender de verdade. O fundamento está aqui: A condição necessária e suficiente para o equilíbrio de um ponto material é que a força resultante sobre ela seja nula:
Observe na imagem acima que você têm atuando as Forças F1; F2; e F3.
Sendo assim, quando o cálculo da Força Resultante dá zero, com forca nula, o polígono de forças é fechado.
Introdução à Força Resultante
Confira com a professora Lia uma introdução que ensina o passo a passo para você aprender o cálculo da Força Resultante.
Nessa aula acima, da professora Lia, você vai aprender o que é e quais as características da resultante de duas ou mais forças no plano horizontal e no plano inclinado. Vai aprender ainda a identificá-las sempre como grandezas vetoriais e em seguida saberá calcular a aceleração de blocos em movimento na direção horizontal e inclinada.
Mandou bem a professora Lia. E têm mais aulas com ela no canal do Curso Enem Gratuito.
Equilíbrio de um corpo extenso
Para o equilíbrio de um corpo extenso, há duas condições:
- a. Força resultante nula;
- b. A soma dos momentos, em relação a qualquer ponto, deve ser nula.
Momento (ou torque) de uma força em relação a um ponto O.
Quando a força tende a girar o corpo no sentido anti-horário, o momento é considerado positivo (arbitrário).
Resumo sobre o Momento
Confira com o professor Antonio Martins, o Tonho da Física dos cursinho e da Internet, a explicação simples e direta sobre o que é Momento (ou Torque), e aprenda como fazer os cálculos básicos que valem pontos nas questões do Enem.
As dicas do prof. Tonho:
Para entender o que é o torque, vamos utilizar um exemplo bem comum em seu dia a dia: o ato de empurrar uma porta.
Se você analisar e empurrar a porta em diferentes pontos (perto da maçaneta, no meio da porta, ou mais perto das dobradiças), você logo vai perceber que a força produz diferentes efeitos, dependendo do local onde ela seja aplicada.
Para abrir e fechar a porta, a força aplicada é perpendicular ao movimento e seus efeitos dependem do lugar em que ela é aplicada.
Nesta aula, o professor Tonho te explica tudo sobre esse assunto, para você mandar bem no Enem.
Antes de resolver os exercícios, confira também esta aula do prof. Rossetto, do canal Curso Enem Gratuito, ensinando como fazer o cálculo de forças atuando sobre um determinado corpo.
Desafios de Forças Resultantes
Questão 01
(UERJ, ano) Uma balança romana consiste em uma haste horizontal sustentada por um gancho em um ponto de articulação fixo. A partir desse ponto um pequeno corpo P pode ser deslocado, na direção de uma das extremidades, a fim de equilibrar um corpo colocado em um prato pendurado na extremidade oposta.
Observe a ilustração:
Quando P equilibra um corpo de massa igual a 5 kg, a distância “d” de P até o ponto de articulação é igual a 15 cm.
Para equilibrar outro corpo de massa igual a 8 kg, a distância, em centímetros, de P até o ponto de articulação deve ser igual a:
- a) 28
- b) 25
- c) 24
- d) 20
Texto para a próxima questão de Força Resultante
Adote os conceitos da mecânica newtoniana e as seguintes convenções:
- O valor da aceleração da gravidade: 10m/s2
- A resistência do ar pode ser desconsiderada.
Questão 02
(UFPB, ano) Um navio cargueiro está sendo carregado de minério no porto de Cabedelo. O carregamento é, hipoteticamente, feito por um guindaste, manobrado por um operador que suspende, de cada vez, dois contêineres acoplados às extremidades de uma barra de ferro de três metros de comprimento, conforme esquema a seguir:
Na última etapa do carregamento, o contêiner 1 é completamente preenchido de minério, totalizando uma massa de 4 toneladas, enquanto o contêiner 2 é preenchido pela metade, totalizando uma massa de 2 toneladas. Para que os contêineres sejam suspensos em equilíbrio, o operador deve prender o gancho do guindaste exatamente no centro de massa do sistema formado pelos dois contêineres e pela barra de ferro.
Nesse sentido, desprezando a massa da barra de ferro, conclui-se que a distância entre o gancho (preso na barra pelo operador) e o contêiner 1 deve ser de:
- a) 0,5 m
- b) 1,0 m
- c) 1,5 m
- d) 2,0 m
- e) 2,5 m
Dica 1 – O Exame Nacional do Ensino Médio está chegando! Aproveite esta aula de revisão para Física Enem e relembre tudo sobre Dinâmica Impulsiva – https://blogdoenem.com.br/dinamica-impulsiva-aula-de-revisao-para-fisica-enem/
Questão 03
(UNICAMP simulado, ano) A figura a seguir mostra uma árvore que sofreu uma poda drástica e perdeu a parte esquerda da sua copa. Após a poda, o centro de massa (CM) da árvore passou a ser à direita do eixo do tronco. Uma forte rajada de vento exerce uma força horizontal sobre a árvore, atuando ao longo de uma linha que fica a uma altura h da raiz.
Para que a árvore permaneça em equilíbrio estático é necessário que tanto a força quanto o torque resultante na árvore sejam nulos. O torque de uma força com relação a um ponto O é dado pelo produto do módulo da força pelo seu braço, que é a distância do ponto O à linha de ação da força.
Assim, qual é o conjunto de forças agindo nas raízes dessa árvore que poderia garantir seu equilíbrio estático?
|
a) |
|
|
b) |
|
|
c) |
|
|
d) |
|
Dica 2 – Pronto para o Exame Nacional do Ensino Médio? Que tal relembrar sobre Princípio da conservação da energia nesta aula de Física Enem? – https://blogdoenem.com.br/principio-da-conservacao-da-energia-fisica-enem/
Questão 04
(Cesgranrio) Uma barra homogênea, com peso igual a 18 Newtons e 12 metros de comprimento está suspensa na horizontal, em repouso, por 2 fios verticais que estão presos às suas extremidades A e B, conforme a ilustração a seguir.
Uma esfera com peso igual a 2 Newtons está pendurada a uma distância x da extremidade A. Seja FB a tração exercida pelo fio sobre a extremidade B, a função que associa FB à distância x é uma função de 1º grau, cujo coeficiente angular vale
a) 1/10
b) 1/6
c) 1/5
d) 1/4
e) 1/3
Dica 3 – Fique preparado para gabaritar na prova de Física Enem com mais esta aula sobre Trabalho mecânico, Potência e o Teorema da Energia Cinética – https://blogdoenem.com.br/trabalho-mecanico-e-potencia-revisao-de-fisica-enem/
Questão 05
(ENEM, ano) Um portão está fixo em um muro por duas dobradiças, A e B, conforme mostra a figura, sendo P o peso do portão.
Caso um garoto se dependure no portão pela extremidade livre, e supondo que as reações máximas suportadas pelas dobradiças sejam iguais,
a) É mais provável que a dobradiça A arrebente primeiro que a B.
b) É mais provável que a dobradiça B arrebente primeiro que a A.
c) Seguramente as dobradiças A e B arrebentarão simultaneamente.
d) Nenhuma delas sofrerá qualquer esforço.
e) O portão quebraria ao meio, ou nada sofreria.
Você consegue resolver estes exercícios? Então resolva e coloque um comentário no post, logo abaixo, explicando o seu raciocínio e apontando a alternativa correta para cada questão. Quem compartilha a resolução de um exercício ganha em dobro: ensina e aprende ao mesmo tempo. Ensinar é uma das melhores formas de aprender!
