Uma barra de cobre horizontal e uniforme possui comprimento inicial , área da seção reta A, módulo de Young Y e massa m. Ela é suportada por um pivô sem atrito em sua extremidade direita e por um cabo em sua extremidade esquerda. Tanto o pivô como o cabo são ligados de modo que exerçam forças distribuídas uniformemente sobre a seção reta da barra. O cabo faz um ângulo com a barra e a comprime.

a) Ache a tensão exercida pelo cabo e pelo pivô sobre a barra.

b) Calcule a variação de comprimento da barra provocada por essa tensão.

c) A massa da barra é , onde é a densidade. Mostre que as respostas de (a) e de (b) são independentes da seção reta da barra.

d) A densidade do cobre é igual a . Considere o valor de Y dado na Tabela 11.1. Ache a tensão e a variação de comprimento para um comprimento original de 1,8 m e um ângulo de 30º.

e) Qual é o fator pelo qual você deveria multiplicar as respostas do item (d), se a barra tivesse o dobro do comprimento?

No item (c), se a massa da barra é , quanto à massa e comprimento

Então a tensão ficaria

E a mudança de comprimento,

Calculando a tensão com valores numéricos do item (d), temos

E a mudança de comprimento,

O fator pelo qual deveria se multiplicar essas respostas, se a barra tivesse o dobro do comprimento seria de 2 e 4, já que a tensão é proporcional ao comprimento e a alteração no comprimento é proporcional ao quadrado do comprimento.