Estática – Aula de revisão para Física Enem

Revise sobre Estática e Equilíbrio do ponto material em mais esta aula preparatória para a prova de Física Enem

Estática

Equilíbrio do ponto material

A condição necessária e suficiente para o equilíbrio de um ponto material é que a força resultante sobre ela seja nula:

Física Enem
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Sendo a força resultante nula, o polígono de forças é fechado.

Equilíbrio de um corpo extenso

Para o equilíbrio de um corpo extenso, há duas condições:

  1. a. Força resultante nula;
  2. 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.

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Quando a força tende a girar o corpo no sentido anti-horário, o momento é considerado positivo (arbitrário).

Antes de resolver os exercícios, confira a aula do prof. Rossetto

Desafios

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:

figura_37.jpg

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:

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:

figura_38.jpg

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

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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.

figura_39.jpg

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)

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b)

figura_40-b.jpg

c)

figura_40-c.jpg

d)

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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.

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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.

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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!