Home Física I -- (nivel medio-sup) Exercícios de estática/equilíbrio
Exercícios de estática/equilíbrio PDF Imprimir E-mail
Sáb, 11 de Fevereiro de 2012 19:16

EQUILÍBRIO

 

 

I) RESUMO SOBRE AS CONIDIÇÕES DE EQUILÍBRIO.

1º) Equilibrio de ponto material

Condição: F1x + F2x + f3x +....... +Fnx = 0 e F1y + F2y + F3y +........ + Fny = 0

2º) Equilíbrio de corpos extensos:

condição 1:  F1x + F2x + f3x +....... +Fnx = 0 e F1y + F2y + F3y +........ + Fny = 0

Condição 2:  M1 + M2 + M3 + ...... + Mn = 0 (torque ou momento da força)

onde: M1 = ± F1.d1, M2 = ± F2.d2, M3 = ± F3.d3 ,     ......., Mn = ± Fn.dn

 NOTA: d1, d2, d3,...., dn são os braços de cada força (distâncias perpendiculares da linha de ação de cada força ao ponto chamado de pólo (escolhido arbitrariamente).

 

II) EXERCÍCIOS DE APRENDIZAGEM E REVISÃO

1) Um bloco de 5 kg está suspenso por dois fios ideais e inextensíveis como mostra a figura.

 

Calcule:

a) a tração no fio paralelo   (resp: 28,86 N);

b) a tração no fio que faz 60º com a horizontal   (resp: 57,73 N);

c) a tração no fio que prende o bloco  (resp: 50 N).

 

2) Está em equilíbrio sobre um apoio uma barra homogênea de 20 kg. Um pequeno bloco de massa 10 kg está em uma das extremidades da barra.

Calcule:

a) x e y para que a barra permaneça na horizontal  (resp: x = 5,33..m; y = 2,66..m);

b) a força de reação do apoio sobre a barra  (resp: 300 N).

 

3) Uma barra homogênea de 30 kg está suspensa por dois fios ideais e inextensíveis como mostra a figura. A tração no fio da direita é 120 N.

 

Calcule:

a) a tração no fio que sustentam a barra do lado esquerdo  (resp: 180 N);

b) o valor de x, se possível, para que o fio da esquerda não se quebre  (resp: 2,2 m).

 

4) A barra homogênea abaixo de 200 N mantém-se em equilíbrio presa a uma parede por uma articulação e um fio 2 ideal e inextensível. Na extremidade esquerda da barra um bloco de massa  4 kg é suspenso por um fio 1 também inextensível.

Calcule:

a) as trações nos fios 1 e 2   (resp: 40 N; 140√3 N);

b) as forças horizontal e vertical da articulação sobre a barra (horizontal: 210 N; .......).

 

5) Uma barra homogênea de 15 kg e 12 m de comprimento é mantida em equilíbrio com parte dela sobre uma mesa como mostra a figura.

Determine a maior distância x que o bloco de 10 kg deve percorrer na parte da barra que não está sobre a mesa para que esta não caia.

 Resp: 3 m

6) Um bloco de 10 kg está em equilíbrio sustentado por fios de massas desprezíveis e inextensíveis como mostra a figura.

.

Calcule a tração de cada fio.

 Resp: 50 N;  86,86 N e 100N

7) A barra tem peso disprezível e está em equilíbrio sustentada pelos fios 2 e 3. O cilindro que se encontra sobre ela tem peso de 200 N. Um bloco de 15 kg está suspenso pelo fio 2 que passa pela polia sem atrito.

 

Calcule:

a) a tração nos fios 1 e 3 para que aconteça o equilíbrio  (resp: 300 N e 50 N);

b) calcule o valor de x para o equilíbrio seja mantido, ou seja, os fios não se quebrem (resp: 1,33..m).

 

8) Encontra-se em equilíbrio estático, apoiada em um parede perfeitamente lisa e o solo, uma barra homogênea de 12 kg como é mostrado na figura.

Calcule:

a) força que o solo exerce na barra   (resp: 144,2 N);

b) a força que a parede exerce na barra  (resp: 80 N);

c) a força de atrito exercida sobre a barra pelo solo  (resp: 80 N.

 

9) Uma pessoa de 40 kg caminha sobre a extremidade livre de uma barra de 14 m e de peso 200 N que se encontra em equilíbrio sobre uma superfície horizontal com mostra a figura. Próximo há um tanque com água e um grande tubarão dentro dele. A máxima distância que esta pessoa pode caminhar sobre a extremidade libre sem risco de cair no tanque e ser devorada pelo tubarão é:

a) 1m                   →  b) 1,5 m                   c) 2 m                  d) 3 m                  e) n.d.r

 

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 Nilson

Última atualização em Dom, 04 de Agosto de 2013 13:25