Na figura 12 o antebraço de uma pessoa forma um ângulo de com o braço que segura na mão um peso de 59 N , considere que o peso do braço é de atuando na metade do comprimento do antebraço. Qual:

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão fala sobre o antebraço de uma pessoa que está segurando um peso de 59 N com o braço formando um ângulo de . Além disso, o peso do braço é dado como e esse peso age na metade do comprimento do antebraço. Vamos usar conceitos de estática, especialmente torque e equilíbrio de forças, para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é torque. Torque é a força que faz um objeto girar em torno de um ponto. A fórmula do torque ( ) é:
çâ
Onde:
  • força é a força aplicada,
  • distância é a distância perpendicular entre a linha de ação da força e o ponto de rotação,
  • é o ângulo entre a força e a alavanca.

Passo 3

Como o antebraço está em equilíbrio, a soma dos torques que atuam sobre ele deve ser zero. Ou seja:
ç
Vamos calcular cada torque separadamente.

Passo 4

Primeiro, o torque devido ao peso que a pessoa está segurando (59 N). Como o ângulo é , o seno de é 1. Então:
Aqui, L é o comprimento total do antebraço.

Passo 5

Agora, o torque devido ao peso do próprio braço. O peso do braço é . Esse peso age na metade do comprimento do antebraço, ou seja, na distância . O ângulo também é , então:
ç

Passo 6

Como estão em equilíbrio:
Podemos simplificar cancelando L dos dois lados:

Passo 7

Agora, isolamos :

Resposta

A força exercida pelo corpo é de 2360 N.

Exercícios relacionados

A figura 7 mostra a forma do tendão do quadríceps ao passar pela patela. Se a tensão T do tendão é 140 N , qual é, o módulo e a direção da força de contato exercida pelo fêmur sobre a patela?
Com o antebraço na posição horizontal, como mostra a figura 13, a mão exerce uma força de 80 N sobre a balança. Considere que o peso do braço é de e que ele atua na metade do comprimento do antebraço. Encontre os valores das forças e que o músculo tríceps e o úmero exercem no antebraço. R: .
Uma pessoa exerce uma força máxima de 374 N no aparato de teste mostrado na figura 14 . Se o aparato encontra-se à 30 cm do cotovelo, o tendão do músculo bíceps encontra-se a 5 cm do cotovelo e que o peso do braço é de , atuando na metade do comprimento do antebraço, quais são os valores das forças exercidas pelo:
Com os dados medidos vocês devem construir, em papel milimetrado, um gráfico de Força(F) versus Elongação(x) para cada uma das molas da Etapa 1 e para cada sistema da Etapa 2. Utilizem o valor da gravidade de (valor da aceleração da gravidade aproximada para a localização de Cruz das Almas Latitude Longitude Altitude 200 m ).