Lista I de Equilíbrio Estático
1. (Unicamp 1994) Quando um homem está deitado numa rede (de massa desprezível), as forças que esta aplica na parede formam um ângulo de 30° com a horizontal, e a intensidade
de cada uma é de 60 kgf (ver figura adiante).
a) Qual é o peso do homem?
b) O gancho da parede foi mal instalado e resiste apenas até 130 kgf. Quantas crianças de 30 kg a rede suporta? (suponha que o ângulo não mude).
2. (Mackenzie 1996) Para um corpo que se encontra em equilíbrio segundo um referencial, pode-se garantir que:
a) é nula sua velocidade.
b) é nula sua energia potencial.
c) são nulas sua aceleração e sua velocidade. d) é nula sua quantidade de movimento.
e) é nula sua aceleração mas não necessariamente sua velocidade.
3. (Fei 1996) Sabendo-se que o sistema a seguir está em equilíbrio, qual é o valor da massa M quando os dinamômetros indicam 100N cada um?
a) 17,32 kg b) 20 kg c) 10 kg d) 100 N e) 200 N
4. (Mackenzie 1996) No esquema representado, o homem exerce sobre a corda uma força de 120 N e o sistema ideal se encontra em equilíbrio. O peso da carga Q é:
a) 120 N. b) 200 N. c) 240 N. d) 316 N. e) 480 N. 5. (Unirio 1998)
Na figura anterior, o corpo suspenso tem o peso 100N. Os fios são ideais e têm pesos desprezíveis, o sistema está em equilíbrio estático (repouso). A tração na corda AB, em N, é:
(Dados: g=10m/s2; sen30°=0,5 e cos30°= 3 2 ). a) 20 b) 40 c) 50 d) 80 e) 100
6. (Fatec 1998) Uma pequena esfera de massa igual a 4,0 g, carregada eletricamente, está suspensa por uma corda. Sob a ação de uma força elétrica horizontal, a corda se desloca até que atinge o equilíbrio ao formar um ângulo de 37° com a vertical.
Sabendo que cos 37° = 0,80 e sen 37° = 0,60, a intensidade da força elétrica e a tensão na
corda são, respectivamente: a) 70 N e 56 N b) 30 N e 50 N c) 7,0 N e 5,6 N d) 3,0 N e 5,0 N e) 3,0 x 10-2 N e 5,0 x 10-2 N
7. (Uerj 2000) Um balão, de peso igual a 0,1N, está preso a um fio. Além da força de empuxo E, o ar exerce uma força horizontal F que empurra e inclina o fio em relação à vertical, conforme mostra a figura.
A tração no fio tem módulo igual a 0,2 N. Calcule, em newtons, os módulos de:
a) E;
b) F.
8. (Ufpe 2004) Um bloco de massa m = 20 kg é escorado contra o teto de uma edificação, através da aplicação de uma força oblíqua F, como indicado na figura adiante. Sabendo-se que este escoramento deve suportar o peso p = 8,8 x 103N, devido ao teto, calcule o valor mínimo
de F, em unidades de 103N.
9. (Ufpe 2004) Uma barra horizontal de massa desprezível possui uma de suas extremidades articulada em uma parede vertical. A outra extremidade está presa à parede por um fio que faz um ângulo de 45° com a horizontal e possui um corpo de 55 N pendurado. Qual o módulo da
10. (G1 - cftce 2005) Um quadro de massa m = 6,0 kg se encontra em equilíbrio pendurado ao teto pelos fios 1 e 2, que fazem com a horizontal os ângulos è1 = 60° e è2 = 30°, conforme a
figura.
Adotando g=10m/s2, calcule as trações nos fios 1 e 2.
Dados: sen30° = cos60° = 1 2, cos30° = sen60° = 3 2
11. (Pucmg 2008) A figura representa duas massas idênticas, ligadas por uma corda de massa desprezível, que passa por uma polia sem atrito; as massas estão a diferentes alturas em relação ao mesmo referencial. Pode-se afirmar que:
a) a massa da esquerda irá descer. b) a massa da direita irá descer. c) as massas não se movem.
d) só haverá movimento das massas se houver impulso inicial.
12. (Pucrs 2010) Dois operários suspendem um balde por meio de cordas, conforme mostra o esquema a seguir.
São dados: sen30º = cos60º =
1
2e sen30º = cos60º = 3 2
Sabe-se que o balde, com seu conteúdo, tem peso 50N, e que o ângulo formado entre as partes da corda no ponto de suspensão é 60o. A corda pode ser considerada como ideal (inextensível e de massa desprezível).
Quando o balde está suspenso no ar, em equilíbrio, a força exercida por um operário, medida em newtons, vale: a) 50 b) 25 c) 50 3 d) 25 2 e) 0,0
13. (Ufla 2010) Um corpo de massa 10 kg é preso a uma mola, produzindo, assim, um alongamento de 5 cm (Figura A). Coloca-se, agora, esse conjunto mola‐corpo sobre um plano inclinado θ isento de atrito (Figura B). Considere a aceleração da gravidade g = 10 m/s2, cos θ
= 0,8 e sen θ = 0,6.
É CORRETO afirmar que no plano inclinado a mola sofre um alongamento de a) 0,6 cm.
b) 0,8 cm. c) 4 cm. d) 3 cm.
14. (Unesp 2010) Um professor de física pendurou uma pequena esfera, pelo seu centro de gravidade, ao teto da sala de aula, conforme a figura:
Em um dos fios que sustentava a esfera ele acoplou um dinamômetro e verificou que, com o sistema em equilíbrio, ele marcava 10 N. O peso, em newtons, da esfera pendurada é de
a) 5 3. b) 10. c) 10 3. d) 20. e) 20 3.
15. (Espcex (Aman) 2011) Um bloco de massa m = 24 kg é mantido suspenso em equilíbrio pelas cordas L e Q, inextensíveis e de massas desprezíveis, conforme figura abaixo. A corda L forma um ângulo de 90° com a parede e a corda Q forma um ângulo de 37° com o teto. Considerando a aceleração da gravidade igual a 10m / s2, o valor da força de tração que a corda L exerce na parede é de:
(Dados: cos 37° = 0,8 e sen 37° = 0,6)
a) 144 N b) 180 N c) 192 N d) 240 N
e) 320 N
16. (Ime 2012)
A figura acima mostra um corpo cúbico de 50 cm de aresta suspenso por dois cabos AB e AC em equilíbrio. Sabe-se que o peso específico volumétrico do material do corpo cúbico, a rigidez da mola do cabo AC e o comprimento do cabo AC antes da colocação do corpo cúbico são iguais a 22,4 kN/m3, 10,0 kN/m e 0,5 m. O valor do comprimento do cabo AB, em metros,
após a colocação do corpo cúbico é Adote: 3 1,73 e 2 1,41. a) 1,0 b) 1,5 c) 2,0 d) 2,5 e) 3,0
17. (Ufpr 2012) Três blocos de massas m1, m2 e m3, respectivamente, estão unidos por
cordas de massa desprezível, conforme mostrado na figura. O sistema encontra-se em equilíbrio estático. Considere que não há atrito no movimento da roldana e que o bloco de massa m1 está sobre uma superfície horizontal. Assinale a alternativa que apresenta
corretamente (em função de m1e m3) o coeficiente de atrito estático entre o bloco de massa 1
a) 3 1 m 2m b) 1 3 m 2m c) 3 1 3m 2m d) 1 3 3m 2m e) 1 3 3m m Segunda Parte Parte II
1. (Uerj 2016) Em um pêndulo, um fio de massa desprezível sustenta uma pequena esfera magnetizada de massa igual a 0,01kg. O sistema encontra-se em estado de equilíbrio, com o fio
de sustentação em uma direção perpendicular ao solo.
Um ímã, ao ser aproximado do sistema, exerce uma força horizontal sobre a esfera, e o pêndulo alcança um novo estado de equilíbrio, com o fio de sustentação formando um ângulo de 45 com a direção inicial.
Admitindo a aceleração da gravidade igual a 10 m s , 2 a magnitude dessa força, em newtons, é
igual a: a) 0,1 b) 0,2 c) 1,0 d) 2,0
2. (Fuvest 2015)
O guindaste da figura acima pesa 50.000 N sem carga e os pontos de apoio de suas rodas no
solo horizontal estão em x0 e x 5 m. O centro de massa (CM) do guindaste sem carga está
localizado na posição (x 3 m, y2 m). Na situação mostrada na figura, a maior carga P que
esse guindaste pode levantar pesa a) 7.000 N b) 50.000 N c) 75.000 N d) 100.000 N e) 150.000 N
3. (Pucrj 2015) Um bloco de gelo de massa 1,0 kg é sustentado em repouso contra uma parede
vertical, sem atrito, por uma força de módulo F, que faz um ângulo de 30 com a vertical, como mostrado na figura.
Dados: 2 g 10m s sen30 0,50 cos30 0,87
Qual é o valor da força normal exercida pela parede sobre o bloco de gelo, em Newtons? a) 5,0 b) 5,8 c) 8,7 d) 10 e) 17
4. (Uema 2015) “O Shopping São Luís passou por um processo de expansão, com um investimento da ordem de 100 milhões de reais”. A obra foi entregue ao público em abril de 2014.
Na parte interna do shopping, para controle do trânsito, foi instalado um semáforo que pesa
80N, conforme figura ao lado.
Fonte: REVISTA FECOMÉRCIO. 60 anos o Estado do Maranhão. São Luís: Fecomércio, 2013. (adaptado)
a) Para o caso em que α30 e β60 , determine as tensões sofridas pelos cabos 1, 2 e 3,
sendo sen30 1/ 2, sen60 ( 3) / 2, cos30 ( 3) / 2 e cos60 1/ 2.
b) Calcule em qual situação as tensões nos cabos 1 e 2 podem ser iguais.
5. (Acafe 2014) O tratamento de tração é a aplicação de uma força de tração sobre uma parte do corpo. A tração ainda é usada principalmente como uma prescrição em curto prazo até que outras modalidades, como a fixação externa ou interna, sejam possíveis. Isso reduz o risco da síndrome do desuso. Seja um paciente de massa 50 kg submetido a um tratamento de tração como na figura abaixo, que está deitado em uma cama onde o coeficiente de atrito entre a mesma e o paciente é μ0,26.
Sabendo-se que o ângulo entre a força de tração e a horizontal é 30°, a alternativa correta que apresenta a máxima massa, em kg, que deve ser utilizada para produzir tal força de tração sem que o paciente se desloque em cima da cama é:
a) 25 b) 13 c) 10 d) 50
