Exercícios de Equilíbrio Estático em Barras Inclinadas - Lista de Exercícios Resolvida

Os lados e da escada da figura abaixo têm de comprimento e estão unidos por uma dobradiça no ponto . A barra horizontal tem de comprimento e está na metade da altura da escada. Um homem pesando sobe ao longo da escada. Supondo que não há atrito com o chão e desprezando a massa da escada, determine:

1. a tensão da barra
2. o módulo da força que o chão exerce sobre a escada no ponto
3. o módulo da força que o chão exerce sobre a escada no ponto

( Sugestão: Isole partes da escada ao aplicar as condições de equilíbrio.)

Para quebrar a casca de uma noz com um quebra-nozes, forças de pelo menos de módulo devem agir sobre a casca em ambos os lados. Para o quebra-nozes da figura abaixo, com distâncias e . Quais são as componentes das forças em cada cabo (aplicadas perpendicularmente aos cabos) que correspondem a esses ?

Na figura abaixo, um bloco de é mantido em repouso através de um sistema de polias. O braço da pessoa está na vertical; o antebraço faz um ângulo com a horizontal. O antebraço e a mão têm uma massa conjunta de com um centro de massa a uma distância à frente do ponto de contato dos ossos do antebraço com o osso do braço (úmero). Um músculo (o tríceps) puxa o antebraço verticalmente para cima com uma força cujo ponto de aplicação está a uma distância atrás desse ponto de contato. A distância é . Quais são:

1. O módulo da força exercida pelo tríceps sobre o antebraço
2. O sentido (para cima ou para baixo) da força exercida pelo tríceps sobre o antebraço
3. O módulo da força exercida pelo úmero sobre o antebraço
4. O sentido (para cima ou para baixo) da força exercida pelo úmero sobre o antebraço

Uma barra fina rígida de massa distribuída de maneira uniforme em seu comprimento tem uma de suas extremidades presas a um suporte no teto. A barra é mantida em repouso sob a ação de uma força constante , que atua na sua extremidade livre, perpendicular à direção da barra, conforme mostra a figura. Observa-se que a barra forma um ângulo com a direção vertical.

Qual o módulo da força exercida sobre a barra?

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f) Não é possível a barra permanecer em repouso nessa configuração.

(g)

(h)

A extremidade de uma viga homogênea, de peso P, está presa por uma dobradiça a uma parede vertical, como ilustra a figura. A outra extremidade da viga é sustentada por um fio inextensível e de massa desprezível, que faz o mesmo ângulo com a viga e com a parede. Considere que a aceleração da gravidade no local é constante, com a direção paralela à parede e sentido para baixo, como indicados pela pequena seta representada na figura.

1. Esboce o diagrama do corpo livre da viga. Indique as direções e os pontos de aplicação das forças.

Nos itens abaixo, calcule em termos de P.

2. A tração no fio.
3. A componente vertical da força que a dobradiça exerce na viga. Indique se é para cima ou para baixo.
4. A componente horizontal da força que a dobradiça exerce na viga. Indique se é para a direita ou esquerda.