Lição de casa da aula: Equilíbrio de Objetos Estendidos Física • 9º Ano

Nesta atividade, nós vamos praticar a analisar o efeito líquido das forças e torques que atuam em objetos com extensão em uma ou duas dimensões.

Questão 1

Uma rampa com 3,8 m de comprimento e densidade uniforme, com um peso de 20 N, está em repouso num ângulo de 40 acima da horizontal, como se mostra no diagrama. Uma caixa é arrastada rampa acima. No ponto em que a caixa está a 0,65 m da extremidade superior da rampa, esta exerce uma força para baixo de 32 N na rampa.

Qual é a intensidade de 𝑅?

Qual é a intensidade de 𝑅?

Questão 2

Um disco perfeitamente rígido de densidade uniforme tem três forças a atuar nele em diferentes pontos da sua superfície superior, como se mostra no diagrama. O centro de massa do disco não se move.

Determine o ângulo 𝜃.

Determine a intensidade da força 𝐹.

Pode o disco estar em equilíbrio rotacional, se nenhuma outra força atuar nele?

  • AO disco não pode estar em equilíbrio rotacional.
  • BO disco pode estar em equilíbrio rotacional.
  • CNão é possível dizer a partir das informações na questão.

Questão 3

Uma prancha de densidade uniforme está em repouso em um ângulo acima da horizontal. A prancha está apoiada por um pivô em um ponto diretamente abaixo de seu centro de massa. Qual dos diagramas a seguir mostra corretamente as forças agindo na prancha devido ao pivô? O peso da prancha é mostrado em laranja e as forças devido ao contato com o pivô são mostradas em azul.

  • A
  • B
  • C
  • D
  • E

Questão 4

Um escadote está entre uma parede e o solo num ângulo de 52 acima da horizontal, como se mostra no diagrama. Uma força horizontal aplicada de 44 N atua no escadote num ponto 1,3 m do seu comprimento a partir da posição do seu centro de massa.

Qual é a intensidade do torque no escadote em torno do ponto 𝑃 devido à força horizontal aplicada?

Qual é a intensidade do torque no escadote em torno do ponto 𝑃 devido ao seu peso?

Questão 5

Um escadote de 5,0 m de comprimento e densidade uniforme com um peso de 70 N está em repouso contra uma parede, num ângulo de 60 acima da horizontal, como se mostra no diagrama. Uma força de atrito de 20 N atua na extremidade do escadote que está apoiada na parede.

Qual é a intensidade da força de reação 𝑅?

Qual é a intensidade da força de reação 𝑅?

Qual é a intensidade da força de atrito 𝐹?

Questão 6

Uma prancha de 2,5 m de comprimento e densidade uniforme de peso 28 N é suspenso por uma corda vertical que aplica uma força 𝐹 para a prancha. A prancha é mantida em repouso em um ângulo de 23 acima da horizontal por forças aplicadas por três cordas. Uma corda é presa em cada uma das extremidades da prancha, e uma terceira corda é presa em um ponto a uma distância de 𝑑 metros à direita do seu centro de massa, conforme mostrado no diagrama. A força na extremidade inferior da prancha é 15 N, dirigido em um ângulo de 35 da vertical para baixo, longe da prancha. A força na extremidade superior da prancha é 18 N, dirigido em um ângulo de 𝜃 abaixo da horizontal, longe da prancha.

Qual é o ângulo 𝜃?

Qual é a magnitude de 𝐹?

Qual é a magnitude de 𝑑?

Questão 7

Uma seção de um viaduto tem o peso de 80 KN. A seção do viaduto é sustentada por dois pilares, conforme mostrado no diagrama. Os pilares têm 20 m e 12 m horizontalmente distante do centro de massa da seção. A seção é inclinada ligeiramente abaixo da horizontal em um ângulo de 72 da vertical. Os dois pilares possuem diferentes coeficientes de atrito estático com a seção do viaduto.

Encontre a magnitude da força de reação normal 𝐹.

Encontre a magnitude da força de reação normal 𝐹.

Encontre a razão da magnitude da força de atrito 𝐹 à magnitude da força de atrito 𝐹.

Questão 8

Uma prancha de densidade uniforme está ligada a uma corda vertical que aplica uma força de ||𝐹||=36N à prancha, como se mostra no diagrama. A prancha tem um peso de 16 N. Uma corda diagonal puxa a prancha a partir da extremidade da corda vertical. A segunda corda faz um ângulo de 35 da vertical para baixo, afastado da prancha. Uma terceira corda aplica uma força 𝐹 horizontalmente, na mesma extremidade da prancha em que a corda vertical atua. O centro de massa da prancha não se move.

Qual é a intensidade de 𝐹V, a componente vertical da força 𝐹 da corda diagonal que atua perpendicularmente ao comprimento da prancha?

Quanto é a intensidade de 𝐹?

A rotação da prancha é em sentido horário ou anti-horário ou não há rotação?

  • AEm sentido anti-horário
  • BEm sentido horário
  • CNão há rotação

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