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Estática

Lista de 10 exercícios de Física com gabarito sobre o tema Estática com questões de vestibulares militares.



01. (EFOMM) Um motorista de 80 kg notou que o pneu de seu carro estava furado. Para trocá-lo, utilizou uma chave de 40 cm de comprimento e o peso de seu corpo, atuando perpendicularmente à extremidade da chave, para soltar os parafusos. Devido à oxidação dos parafusos, o rapaz não conseguiu afrouxá-los com a força aplicada. Felizmente, havia um pedaço de barra de aço no porta-malas do seu veículo que pôde ser usada como alavanca. Suponha que fosse possível soltá-los com a chave original, caso o motorista pesasse 100 kg.

Qual deve ser o comprimento mínimo da barra de aço, para que ele consiga trocar os pneus do carro? Considere g = 10m/s2.

  1. 5,0 cm
  2. 10,0 cm
  3. 15,0 cm
  4. 20,0 cm
  5. 25,0 cm

02. (EEAR) Dois garotos de massas iguais a 40 kg e 35 kg sentaram em uma gangorra de 2 metros de comprimento para brincar. Os dois se encontravam à mesma distância do centro de massa e do apoio da gangorra que coincidiam na mesma posição. Para ajudar no equilíbrio foi usado um saco de 10 kg de areia. Considerando o saco de areia como ponto material, qual a distância, em metros, do saco de areia ao ponto de apoio da gangorra?

  1. 2,0
  2. 1,5
  3. 1,0
  4. 0,5

03. (EEAR) No estudo da Estática, para que um ponto material esteja em equilíbrio é necessário e suficiente que:

  1. A resultante das forças exercidas sobre ele seja nula.
  2. A soma dos momentos das forças exercidas sobre ele seja nula.
  3. A resultante das forças exercidas sobre ele seja maior que sua força peso.
  4. A resultante das forças exercidas sobre ele seja menor que sua força peso.

04. (Espcex) Um portão maciço e homogêneo de 1,60 m de largura e 1,80 m de comprimento, pesando 800 N, está fixado em um muro por meio das dobradiças 'A', situada a 0,10 m abaixo do topo do portão, e 'B', situada a 0,10 m de sua parte inferior. A distância entre as dobradiças é de 160 m, conforme o desenho abaixo.

Elas tem peso e dimensões desprezíveis, e cada dobradiça suporta uma força cujo módulo da componente vertical é metade do peso do portão. Considerando que o portão está em equilíbrio, e que o seu centro de gravidade está localizado em seu centro geométrico, o módulo da componente horizontal da força em cada dobradiça 'A' e 'B' vale, respectivamente:

  1. 130 N e 135 N
  2. 135 N e 135 N
  3. 400 N e 400 N
  4. 450 N e 450 N
  5. 600 N e 650 N

05. (EEAR) Uma barra de 6 m de comprimento e de massa desprezível é montada sobre um ponto de apoio (O), conforme pode ser visto na figura. Um recipiente cúbico de paredes finas e de massa desprezível com 20 cm de aresta é completamente cheio de água e, em seguida, é colocado preso a um fio na outra extremidade. A intensidade da força , em N, aplicada na extremidade da barra para manter em equilíbrio todo o conjunto (barra, recipiente cúbico e ponto de apoio) é

Adote:

1) o módulo da aceleração da gravidade no local igual a 10 m/s2;

2) densidade da água igual a 1,0 g/cm3; e

3) o fio, que prende o recipiente cúbico, ideal e de massa desprezível.

  1. 40
  2. 80
  3. 120
  4. 160

06. (AFA) Em feiras livres ainda é comum encontrar balanças mecânicas, cujo funcionamento é baseado no equilíbrio de corpos extensos. Na figura a seguir tem-se a representação de uma dessas balanças, constituída basicamente de uma régua metálica homogênea de massa desprezível, um ponto de apoio, um prato fixo em uma extremidade da régua e um cursor que pode se movimentar desde o ponto de apoio até a outra extremidade da régua. A distância do centro do prato ao ponto de apoio é de 10 cm. O cursor tem massa igual a 0,5 kg. Quando o prato está vazio, a régua fica em equilíbrio na horizontal com o cursor a 4 cm do apoio.

Colocando 1 kg sobre o prato, a régua ficará em equilíbrio na horizontal se o cursor estiver a uma distância do apoio, em cm, igual a

  1. 18
  2. 20
  3. 22
  4. 24

07. (EsPCEx) Uma viga rígida homogênea Z com 100 cm de comprimento e 10 N de peso está apoiada no suporte A, em equilíbrio estático. Os blocos X e Y são homogêneos, sendo que o peso do bloco Y é de 20 N, conforme o desenho abaixo.

O peso do bloco X é

  1. 10,0 N.
  2. 16,5 N.
  3. 18,0 N.
  4. 14,5 N.
  5. 24,5 N.

08. (EN) Analise a figura abaixo.

A figura acima ilustra um sistema mecanico em equilibrio estático, composto de uma tábua de 5,0kg de massa e 6,0m de comprimento, articulada em uma de suas extremidades e presa a um cabo na outra. O cabo está estendido na vertical. Sobre a tábua, que está inclinada de 60º, temos um bloco de massa 3,0kg na posição indicada na figura.

Sendo assim, qual o módulo, em newtons, a direção e o sentido da força que a tábua faz na articulação?

Dados: g = 10 m/s2

  1. 45, horizontal para esquerda
  2. 45, vertical para baixo.
  3. 45, vertical para cima.
  4. 30, horizontal para esquerda.
  5. 30, vertical para baixo.

09. (EsPCEx) Uma barra homogênea de peso igual a 50 N está em repouso na horizontal. Ela está apoiada em seus extremos nos pontos A e B, que estão distanciados de 2 m. Uma esfera Q de peso 80 N é colocada sobre a barra, a uma distância de 40 cm do ponto A, conforme representado no desenho abaixo:

A intensidade da força de reação do apoio sobre a barra no ponto B é de

  1. 32 N
  2. 41 N
  3. 75 N
  4. 82 N
  5. 130 N

10. (EN) A figura abaixo representa uma grua (também chamada de guindaste e, nos navios, pau de carga), que é um equipamento utilizado para a elevação e a movimentação de cargas e materiais pesados. Seu funcionamento é semelhante a uma máquina simples que cria vantagem mecânica para mover cargas além da capacidade humana.

Considerando que o contrapeso da grua mostrada na figura acima tenha uma massa de 15 toneladas, pode-se afirmar que a carga máxima, em kg, que poderá ser erguida por ela nas posições 1, 2 e 3, respectivamente, é de

  1. 12 000 ; 8 000 ; 6 000
  2. 12 000 ; 6 500 ; 5 000
  3. 12 000 ; 7 500 ; 6 000
  4. 10 000 ; 8 500 ; 7 000
  5. 10 000 ; 7 500 ; 6 000
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