EsPCEx 2016/2017 — questão 23 de Física
Enunciado em texto
O desenho abaixo representa um sistema composto por duas barras rígidas I e II, homogêneas e de massas desprezíveis na posição horizontal, dentro de uma sala. O sistema está em equilíbrio estático.
No ponto M da barra II, é colocado um peso de 200 N suspenso por um cabo de massa desprezível. A barra I está apoiada no ponto N no vértice de um cone fixo no piso. O ponto A da barra I toca o vértice de um cone fixo no teto. O ponto B da barra I toca o ponto C, na extremidade da barra II. O ponto D, localizado na outra extremidade da barra II, está apoiado no vértice de um cone fixo no piso.
Os módulos das forças de contato sobre a barra I, nos pontos A e N, são respectivamente:
[Figura: a barra I, horizontal, vai de A (encostada por baixo no vértice de um cone preso ao teto) até B; ela se apoia em N, no vértice de um cone no piso, 4,0 m à direita de A, e B está 2,0 m à direita de N. A barra II, um pouco acima, vai de C (que se apoia sobre B) até D (apoiada num cone no piso); o peso de 200 N pende de M, 1,0 m à direita de C, e D está 3,0 m à direita de M. Desenho ilustrativo – fora de escala.]
(A) 75 N, 150 N
(B) 150 N, 80 N
(C) 80 N, 175 N
(D) 75 N, 225 N
(E) 75 N, 100 N
(Enunciado e figura: EsPCEx — Concurso de Admissão 2016/2017, 1º dia, Modelo A.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Escola Preparatória de Cadetes do Exército (EsPCEx), do Exército Brasileiro.
Resolução comentada
O que a questão pede: as forças de contato em A e N na barra I.
Passo 1 — barra II (CD = 4 m). Ela se apoia em C (sobre a barra I) e em D. Momentos em torno de D:
Então a barra II empurra a barra I para baixo em B com 150 N (ação e reação).
Passo 2 — barra I. Forças: 150 N para baixo em B; o cone do teto empurra A para baixo (A toca o cone por baixo); o cone do piso empurra N para cima. Momentos em torno de N:
Passo 3 — forças verticais na barra I:
⚠️ A armadilha: pôr a força em A para cima. O cone do teto só pode empurrar A para baixo; é ele que impede a barra de girar quando B é empurrado para baixo.
A ideia em uma frase: resolva primeiro a barra que tem só uma incógnita útil; a força que ela faz na outra entra como ação e reação.
Resposta: alternativa D.
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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