FÍSICA - 1o ANO
MÓDULO 11
EQUILÍBRIO: DO PONTO
MATERIAL E CORPO
EXTENSO — REVISÃO
Fixação
F
1) (CESGRANRIO) A figura a seguir mostra uma peça de madeira, no formato de uma “forca”,2
utilizada para suspender vasos de plantas. O conjunto todo é suspenso por um gancho a umé
prego P cravado em uma parede.
d
II
P
III
I
V
IV
Ao lado da figura, estão indicados cinco vetores I, II, III, IV e V. Assinale a opção que representa a força que a parede exerce sobre o prego quando olhamos a peça de perfil.
a) I
d) IV
b) II
e) V
c) III
Fixação
C
2) Um bloco de massa igual a 240 kg está suspenso, conforme
é apresentado na figura. Considerando des-prezível a massa
da barra AB, qual a tração no cabo BC?
Dado: g = 10 m/s2.
12m
θ
B
A
m
Fixação
3) Dois blocos, um de massa igual a 0,30kg e outro de massa m, estão suspensos por fios
ideais a duas roldanas de raios respectivamente iguais a 6,0 cm e 2,0 cm. Essas roldanas
estão presas a um mesmo eixo que pode girar livremente, sem atrito.
O sistema está em equilíbrio. Calcule o valor de m.
Vista lateral
Vista frontal
2,0cm
6,0cm
m
0,30kg
0,30kg
Fixação
4) (CESGRANRIO) Uma escada de peso está →
em equilíbrio apoiada contra uma→parede. Nas
figuras abaixo, a força exercida pela parede é F1 e a força exercida pelo chão é F2 . Assinale a
opção em que se representa corretamente, em direções e sentidos (os módulos não estão em
escala), o sistema de forças que atua sobre a escada.
a)
b)
→
F1
→
P
→
P
→
F2
c)
→
F1
→
F1
→
P
→
F2
→
F2
d)
e)
→
F1
→
P
→
F1
→
P
→
F2
→
F2
Fixação
5) Um brinquedo que as mamães utilizam para enfeitar quartos de crianças é conhecido como
“móbile”. Considere o “móbile” de luas esquematizado na figura a seguir. As luas estão presas
por meio de fios de massas desprezíveis a três barras horizontais, também de massas desprezíveis. O conjunto todo está em equilíbrio e suspenso num único ponto A. Se a massa da
lua 4 é de 10g, então a massa em quilogramas da lua 1 é:
a) 180
b) 80
c) 0,36
d) 0,18
e) 9
L
A 2L
L
1
2L
L
2L
2
3
4
Fixação
6) (UERJ) O esquema a seguir, utilizado na elevação de pequenas caixas, representa uma
barra AB rígida, homogênea, com comprimento L e peso desprezível, que está apoiada e articulada no ponto O.
F
A
W
O
B
Na extremidade A, é aplicada, perpendicularmente à barra, uma força constante de módulo F.
Na extremidade B, coloca-se uma caixa W, que equilibra a barra paralela ao solo.
Se a extremidade A dista 3/4 L do ponto O, o valor do peso da carga W é:
a) F
b) 2 F
c) 3 F
d) 4 F
Fixação
7) (CESGRANRIO) Uma barra homogênea, de secção reta uniforme e peso P, é suspensa
por dois fios A e B, inextensíveis e de massas desprezíveis. Inicialmente, os fios têm mesmo
comprimento (fig. 1) e, neste caso, as trações neles valem TA e TB.
figura 1
10cm
40cm
A
30cm
B
figura 2
10cm
A
40cm
B
30cm
Em seguida, o comprimento do fio B é aumentado de tamanho, ficando maior que o fio A e,
nesse caso, as trações valem T’A e T’B.
Sobre os valores dessas trações, é correto afirmar que:
a) TA > TB e T’A < TA
b) TA > TB e T’B = TB
c) TA < TB e T’A < TA
d) TA < TB e T’A = TA
e) TA < TB e T’B < TB
Fixação
8) Uma barra rígida e homogênea, de comprimento 3L e massa m = →
6,0 kg, está apoiada em
dois pontos, como na figura abaixo. Calcule o módulo da menor força F (em newtons) para que
a força exercida pela barra sobre o apoio 1 seja nula.
Dado: g = 10 m/s2.
L
––
2
L
––
2
1
2
→
F
Proposto
P
1) Uma barra de massa desprezível está presa por um fio e sustenta em suas extremidades2
dois corpos de massas MA MB, conforme a figura abaixo:
p
D
MA
MB
a
e
b
c
1m
2m
Para que o sistema permaneça em equilíbrio horizontal, a relação entre MA e MB deve ser de:
a) 4 : 1
d) 1 : 4
b) 2 : 1
e) 2 : 3
c) 1 : 2
Proposto
2) Uma escada homogênea de massa 60 kg apoia-se sobre uma parede, no
ponto P, e sobre o chão, no ponto C.
Dado: g = 10 m/s2.
a) Desenhe as setas representativas das forças peso, normal e de atrito
em seus pontos de aplicação.
b) É possível manter a escada estacionária não havendo atrito em P? Neste
caso, quais os valores das forças normal e de atrito em C?
:
P
4m
3m
C
Proposto
3) Para que uma barra AB de peso 1000 N fique em equilíbrio, como indicado na figura, foi
necessário distender, de 20 cm, a mola cuja constante é igual a 100 N/cm. Determine o peso
da carga pendurada e a reação em A.
Mola
A
Barra
4m
2m
Carga
B
Proposto
i4) Uma barra rígida e homogênea de 2 kg está ligada, numa das
extremidades, a um suporte, através de uma mola de constante
elástica k=200 N/m. Na outra extremidade, articula-se a um rolete
que pode girar livremente. Nesta situação, a mola está deformada
de 5 cm.
a) Indique as forças externas que atuam sobre a barra.
b) Qual é a força que a superfície exerce sobre o rolete?
Proposto
5) Um pintor de parede está parado sobre uma tábua homogênea, sustentada por
dois cabos verticais, equidistantes das extremidades da tábua, conforme figura.
O peso da tábua é a metade do peso do pintor. Sabendo-se que um dos cabos
suporta o dobro da tração do outro, o valor de x deve ser igual a:
a) d
––
5
b) d
––
4
c) d
––
3
d) d
––
2
d
e) d
x
Proposto
6) Na figura a seguir,AB é uma barra rígida, homogênea e cilíndrica em equilíbrio, apoiada em um ponto fixo O.
A esfera M, pendurada na extremidade A da barra, por um fio de massa desprezível, pesa 20 N.
4,0m
1,0m
A
B
M
O
A experiência nos leva a concluir que o peso da barra é:
a) 10N
d) 40N
b) 20N
e) 50N
c) 30N
Proposto
7) Um caminhão pesando 200 kN atravessa, com velocidade constante, uma ponte que pesa
1.000 kN e é suportada por dois pilares distantes 50 m entre si.
x
N1
N1
200kN
1000kN
50m
O gráfico que melhor representa as forças de reação N1 e N2 nos dois pilares, em função
da distância x do centro de massa do caminhão ao centro do primeiro pilar, é:
a)
700kN
500kN
N2
N1 N2
d)
N1
10 20 30 40 50
700kN
600kN
N1 = N2
N1 = N2
10 20 30 40 50
b)
e)
N1 = N2
600kN
a
c)
1.200kN
N1
N2
10 20 30 40 50
700kN
N1 500kN N2
N2
N1
10 20 30 40 50
N2
N1
10 20 30 40 50
Proposto
P
8) Na figura a seguir, a haste 2 está ligada à haste 1 através de uma articulação móvel (ponto9
O). A haste 2 está na horizontal e sustenta o bloco de peso 30N colocado em C. Sabe-se quefi
AO=1,0m e AC=2,0m. As massas das hastes e do cabo AB são desprezíveis.
n
d
B
s
a
1
b
A
c
d
O
2
C
e
A tração sofrida pelo cabo vertical AB, com o sistema em equilíbrio, é:
a) 90 N
b) 60 N
c) 30 N
d) 15 N
e) 10 N
Proposto
o9) Um corpo de forma irregular foi apoiado por uma de suas extremidades (A), sobre um suporte
efixo, enquanto a outra extremidade (B) foi apoiada sobre uma balança, mantendo-se (A) e (B)
numa linha horizontal. Nessa posição, a balança indicou 650N. Invertendo-se as extremidades
do corpo, a balança indicou 450N. Sabendo-se que a distância AB era 1,50m, pode-se afirmar,
sobre o centro de gravidade do corpo, que:
a) se encontra exatamente no centro entre (A) e (B);
b) está a 0,89m da extremidade (A);
c) está a 0,79m da extremidade (B);
d) está a 0,71m da extremidade (B);
e) está a 0,61m da extremidade (A).
Proposto
10) Uma balança de braços iguais tem em um dos pratos um peso de 0,38N e no prato um
recipiente de peso desprezível. Sobre o recipiente existe uma torneira pingando 2 gotas de
água por segundo, cada gota com um volume de 2,0x10-7 m3. Considerando a densidade da
água 1,0x103 kg/m3 e g = 10m/s2, determine o tempo necessário, em segundos, para que os
pratos da balança fiquem nivelados.
Proposto
11) Uma vara de pescar tem 2m de comprimento. Que força o pescador deve exercer com uma
das mãos, a 50cm da extremidade em que está apoiada a outra mão, para retirar da água um
peixe de 20N?
a) 80N
b) 70N
c) 60N
d) 50N
e) 40N
Proposto
13) A figura representa uma régua homogênea com vários furos equidistantes entre si, suspensa
por um eixo que passa pelo ponto central O.
A
B
C
D
E
O
F
G
H
I
J
Colocam-se cinco ganchos idênticos, de peso P cada um, nos furos G,H e J na seguinte
ordem: 1 em G; 1 em H e 3 em J. Para equilibrar a régua colocando outros cinco ganchos,
idênticos aos já usados, num único furo, qual dos furos usaremos?
a) A
b) B
c) C
d) D
e) E
Proposto
a14) A figura mostra um corpo de peso de 44 N suspenso no ponto P de uma corda. Os trechos
AP e BP da corda formam um ângulo de 90°, e o ângulo entre BP e o teto é igual a 60°. Qual
é o valor, em newtons, da tração no trecho AP da corda?
60º
A
P
B
Proposto
15) Dois ímãs, presos nas extremidades de dois fios finos, estão em equilíbrio, alinhados verticalmente, como mostrado nesta figura.
fio
ímãs
fio
Nessas condições, o módulo da tensão no fio que está preso no ímã de cima é:
a) igual ao módulo da tensão no fio de baixo;
b) igual ao módulo do peso desse ímã;
c) maior que o módulo do peso desse ímã;
d) menor que o módulo da tensão no fio de baixo.
Proposto
16) As placas I, II, III, IV e V estão submetidas a forças, cujas direções estão indicadas no esquema, e suas respectivas intensidades devem ser ajustadas para que a resultante seja nula e
as placas fiquem em equilíbrio estático.
I
II
IV
III
V
Em uma das placas, o acerto das intensidades das forças para obter o equilíbrio estático é
impossível. Essa placa é a:
a) I
d) IV
b) II
e) V
c) III
Proposto
17) (PUC) Para arrancar uma estaca do solo é necessário que atue sobre ela uma força vertical
de 600N. Com este objetivo foi montado o arranjo a seguir, com uma viga de peso desprezível,
como representado na figura.
3m
1m
F
A
A força mínima necessária que deve ser aplicada em A é:
a) 600 N
d) 150 N
b) 300 N
e) 250 N
c) 200 N
Estaca
Proposto
18) Uma menina de 50 kg caminha sobre uma prancha com 10m de comprimento e 10kg de
massa. A prancha está apoiada em suas extremidades, nos pontos A e B, como mostra a figura.
A
B
10 m
No instante em que a força normal em B é igual ao dobro da normal em A, a que distância,
em METROS, a menina se encontra do ponto B?
Proposto
119) Para carregar quatro baldes idênticos, Nivaldo pendura-os em uma barra, como mostrado
na figura adiante.
Essa barra é homogênea e possui suportes para os baldes, igualmente espaçados entre
si, representados na figura pelos traços escuros. Para manter a barra em equilíbrio na horizontal, Nivaldo a apóia, pelo ponto médio, no ombro. Nivaldo, então, remove um dos baldes
e rearranja os demais de forma a manter a barra em equilíbrio, na horizontal, ainda apoiada
pelo seu ponto médio.
Assinale a alternativa que apresenta um arranjo POSSÍVEL para manter os baldes em
equilíbrio nessa nova situação.
a)
b)
c)
d)
Proposto
o20) A figura a seguir representa uma alavanca constituída por uma barra homogênea e uniforme, de comprimento de 3m, e por um ponto de apoio fixo sobre o solo. Sob a ação de um
econtrapeso P igual a 60N, a barra permanece em equilíbrio, em sua posição horizontal, nas
condições especificadas na figura.
50 cm
P
Qual é o peso da barra?
a) 20 N
d) 90 N
b) 30 N
e) 180 N
c) 60 N
Apoio
2m