EsPCEx 2020/2021 — questão 32 de Física

Enunciado em texto

O desenho abaixo apresenta uma barra metálica ABC em formato de L de peso desprezível com dimensões AB = 0,8 m e BC = 0,6 m, articulado em B por meio de um pino sem atrito e posicionada a 45° em relação à linha horizontal.

Na extremidade A é presa uma esfera homogênea de volume igual a 20 L e peso igual a 500 N por meio de um fio ideal tracionado. A esfera está totalmente imersa, sem encostar no fundo de um recipiente com água, conforme o desenho abaixo. O valor do módulo da força $|\vec F|$ que faz 90° com o lado BC e mantém o sistema em equilíbrio estático, como o desenho abaixo é:

Dados: densidade da água: 1000 kg/m³; aceleração da gravidade: 10 m/s²; sen 45° = √2/2 e cos 45° = √2/2

[Figura: barra em forma de V (ângulo reto em B), com o pino em B. O braço BA sobe para a esquerda a 45° da horizontal; do ponto A desce um fio vertical que segura a esfera, mergulhada num recipiente com água. O braço BC sobe para a direita a 45°; em C age a força $\vec F$, perpendicular a BC. Desenho ilustrativo – fora de escala.]

(A) $200\sqrt2$ N

(B) $150\sqrt2$ N

(C) $130\sqrt2$ N

(D) $80\sqrt2$ N

(E) $45\sqrt2$ N

(Enunciado e figura: EsPCEx — Concurso de Admissão 2020/2021, 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.