Cesgranrio · BR Distribuidora · Técnico(a) de Operação Júnior · 2012 · questão 37

Cesgranrio BR Distribuidora 2012 Física · Equilíbrio de corpo extenso: torque e alavancas também em Física · Força elástica e lei de Hooke

Questão 37

Um amassador de latinhas de refrigerante é submetido a um teste de resistência no qual uma mola de constante elástica k = 1,0 x 10\(^{3}\) N/m é colocada no lugar da latinha. O sistema é posto em equilíbrio através da ação da força vertical F que põe a barra amassadora homogênea, de massa m = 1,0 kg, na horizontal, e a mola, contraída em x = 10 cm, na vertical, conforme o esquema abaixo.

Nessa situação de equilíbrio, a resultante das forças que o vínculo V exerce sobre a barra amassadora possui módulo, em newtons, igual a

Dado: g = 10m/s\(^{2}\)

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Resposta da banca: C

Resolução comentada

Situar o problema antes de calcular.

Assunto

Equilíbrio de barra articulada: torque nulo em torno do vínculo dá F, e a soma de forças dá a reação do vínculo.

Objetivo

Achar a força do vínculo V sobre a barra de 1 kg, com a mola de 1.000 N/m comprimida 10 cm a 10 cm de V e a força F a 50 cm. O que está em jogo é achar F pelo torque e depois fechar a vertical.

Conceitos para revisar

Forças na barra

Mola empurra para cima com kx a 10 cm de V; peso 10 N no centro, a 25 cm; F para baixo a 50 cm; e o vínculo, desconhecido.

\[F_{\text{mola}} = k\, x = 1\,000 \cdot 0{,}10 = 100\ \text{N}\]

barra de 50 cm, centro a 25 cm

Torque em V e soma

Em torno de V o vínculo não faz torque: acha-se F. Depois, a soma vertical dá a reação de V, que sai negativa, para baixo.

\[\sum \tau_{V} = 0 \qquad \sum F_{y} = 0\]

V puxa a barra para baixo

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