UEPG 2023 (Vocacionada) — questão 35 de Física
Enunciado em texto
A Estática é o ramo da Física que analisa o fenômeno do equilíbrio, tanto de um ponto como dos corpos extensos, e constitui a base para que os estudantes de Engenharia Civil avancem em seus estudos. Considerando esse campo de estudos, assinale o que for correto.
(01) A resultante do sistema de forças aplicadas a um ponto material para que este permaneça em equilíbrio será sempre nula.
(02) Para que um ponto material que está sob a ação de duas forças iguais e de módulo 72 N, e que formam entre si um ângulo de 120°, permaneça em equilíbrio, é necessário aplicar sobre ele uma terceira força também de 72 N, de mesma direção e em sentido contrário à resultante desse sistema.
(04) A resultante das forças de um binário é nula. Logo, se aplicarmos um binário a uma barra de comprimento L, esta não sofrerá um movimento de translação, mas de rotação, já que o momento do binário será diferente de zero.
(08) As alavancas são máquinas simples utilizadas há séculos pelo ser humano. No corpo humano, temos vários tipos de alavancas, entre as quais uma que pode ser classificada como interfixa, que é a cabeça, quando se considera o ato de incliná-la para frente e para trás.
(16) Podemos classificar o equilíbrio de um corpo em 3 tipos: estável, instável ou indiferente. No desenho esquematizado a seguir, temos a representação de um cone apoiado em uma superfície horizontal. Esse cone está em equilíbrio instável.
[Figura: um cone deitado, apoiado pela superfície lateral sobre um plano horizontal.]
(Enunciado e figura: Vestibular 2022 (1ª etapa) UEPG — UEPG.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG), Coordenadoria de Processos de Seleção (CPS).
Resolução comentada
O que a questão pede: julgar cinco afirmações de estática e somar as corretas.
(01) Verdadeira. Ponto material em equilíbrio: a soma vetorial das forças é zero (primeira lei de Newton).
(02) Verdadeira. A resultante de duas forças iguais a F, com 120° entre si, vale:
Então R = 72 N. Para equilibrar, a terceira força (a equilibrante) tem o mesmo módulo, 72 N, a mesma direção da resultante e sentido oposto.
(04) Verdadeira. Binário é um par de forças de mesmo módulo, mesma direção e sentidos opostos, em retas diferentes. A resultante é zero, então o centro de massa da barra não ganha aceleração (não há translação); mas o momento do binário não é zero, e a barra gira.
(08) Verdadeira. Na cabeça, o apoio (a articulação com a coluna) fica entre o peso da cabeça, na frente, e a força dos músculos da nuca, atrás. Apoio no meio é a alavanca interfixa.
(16) Falsa. O cone está deitado sobre a superfície lateral. Se você o empurrar, ele rola e continua em equilíbrio na nova posição: o centro de gravidade não sobe nem desce. Isso é equilíbrio indiferente. (Instável seria o cone em pé sobre a ponta.)
⚠️ A armadilha: a (16). O cone apoiado no vértice é o exemplo clássico de equilíbrio instável; deitado, ele é o exemplo de equilíbrio indiferente.
A ideia em uma frase: o tipo de equilíbrio é decidido pelo que acontece com o centro de gravidade quando o corpo é afastado um pouco: sobe (estável), desce (instável) ou fica na mesma altura (indiferente).
Resposta: soma 15 (01 + 02 + 04 + 08).
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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