Exercícios de aplicação sobre momento de uma força e alavanca

Exercícios sobre momento de uma força e alavanca

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Escola Profissional Familiar Rural de Estaquinha – Búzi
Física 3º Ano/ 2015/ I Semestre - I Módulo: Estática dos Sólidos e Fluídos
Exercícios de revisão sobre Momento de força e alavanca

1.
Um jovem e sua namorada passeiam de carro por uma estrada e são surpreendidos por um
furo dum pneu. O jovem, que pesa 750 N, pisa a extremidade de uma chave de roda,
inclinada em relação à horizontal, mas só consegue soltar o parafuso quando exerce sobre a
chave uma igual a seu peso. A namorada do jovem, que pesa 510N, encaixa a mesma chave,
mas na horizontal, em outro parafuso, e pisa a extremidade da chave, exercendo sobre ela
uma força igual a seu peso. Supondo que este segundo parafuso esteja tão apertado quanto o
primeiro, e levando em conta a distância indicada na figura, verifique se a moça consegue
soltar esse parafuso. Justifique sua resposta.



2. Determine os momentos dados pelas forças.

3. Indique o nome de cada alavanca
c) a) b)





d) e) f)




F1= 6N
F2= 8N

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4. Qual o valor da força potente (P) aplicada a esta alavanca interfixa afim de se obter o equilíbrio?



5. A barra da figura é um corpo rígido de peso desprezível, apoiada no ponto P. Qual o módulo da força F
que mantém a barra em equilíbrio mecânico na posição horizontal?


6. É preciso erguer um peso de 1000kg por meio de uma alavanca; qual deve ser a força resistente (R) , se
os braços de alavanca são 1,20m para a força potente (P) e 0,24m para a resistência?



FIM
Bom Trabalho

cxÄt g°vÇ|vt? VÉÇáàÜâ|ÇwÉ YâàâÜÉ Çtá `ûÉá4
YÉÜÅtwÉÜM ct| wx ]ØÇ|ÉÜ

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Dados
F
H=750N
F
M=510N
d= 30 cm= 0,03m
M
oH=?
M
oM=?

Pedido
M
oHM=F*d
Resolução
M
oH=F*d MoM=F*d
M
oH=750 N*0,03 m MoM=510 N*0,03 m
M
oH=22,5 Nm MoM=15,3 Nm


Dados
F
1=6 N
d=10 cm= 0,01 m
M
o1=?
F
2=8 N
d= 20 cm= 0,02m
M
o2=?

Pedido
M
o1= -F*d
M
o2= F*d

Resolução
M
o1= -F*d Mo2=F*d
M
o1=6 N*0,01 m Mo2=8 N*0,02 m
M
o1= -0,06 Nm Mo2= 0,16Nm




GABARITO
1. Começamos por lembrar que, quando estamos a abrir um parafuso usamos o sentido anti-horário, por
isso a força é (+).






Nota: A mulher conseguiu sim abrir o parafuso porque o momento da força é positiva.
Lembramos que nos casos de cálculos de forças em alavancas a unidade de comprimento no SI é
metro (m), por isso devemos converter todos os dados que aparecerem em centímetro ou outras
unidades de comprimento que não seja metro.

2. Estamos perante casos com sentidos de aplicação da força diferente. Na força um (F 1), o sentido da
aplicação da força é horário, logo a força é negativa. E na força dois (F
2) o sentido da aplicação da força
é anti-horário, logo a força é positiva.






3. Identificação de tipo de alavanca patente em cada alínea.
a) Alavanca interfixa d) Alavanca interfixa
b) Alavanca inter-potente e) Alavanca inter-resistente
c) Alavanca inter-resistente f) Alavanca inter-potente

4. Este caso precisa primeiro calcular o valor de X apresentado na figura. Assim:






Observa:
m
m
x
mx
mxx
2,1
3
60,3
60,33
60,32
==
=
=+

mb
mb
xb
P
p
P
4,2
2,1*2
2
=
==

Dados
FR= 20 N
b
R= 1,2 m
F
P= ?
b
P= 2,4 m
Pedido
P
RR
P
b
bF
F
´
=

Resolução
NF
N
F
m
mN
F
P
P
P10
4,2
24
4,2
2,120
=
=
´
=

NV
N
N
V
F
F
V
M
M
P
R
M2
10
20
=
=
=

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5. Lembramos ainda que nos casos de cálculos de forças em alavancas a unidade de comprimento no SI é
metro (m), por isso devemos converter todos os dados que aparecerem em centímetro ou outras
unidades de comprimento que não seja metro.






Lembrar que a Vantagem Mecânica (VM) independentemente da fórmula que for a usar, deve
obter o mesmo resultado. Se isso não acontecer deve voltar a rever os seus cálculos.


6. Quando estamos perante problemas envolvendo alavanca, devemos recordar sempre que o peso da
resistência ou potência (força motriz) deve ser escrita depois na resolução em Newton (N).

Dados
F
R= 20 N
b
R= 30 cm= 0,03 m
F
P= ?
b
P= 60 cm= 0,06 m
Pedido
RRPP
bFbF ´=´

Resolução
N
m
Nm
F
NmmF
mNmF
bFbF
P
P
P
RRPP
10
06,0
6,0
6,006,0
03,02006,0
==
=´
´=´
´=´
NV
N
N
V
F
F
V
M
M
P
R
M2
10
20
=
=
=

mV
m
m
V
b
b
V
M
M
R
P
M
2
03,0
06,0
=
=
=

Dados
FR= 1000 kg= 1000 N
b
R= 0,24 m
F
P= ?
b
P= 1,20 m
Pedido
P
RR
P
b
bF
F
´
=

Resolução
NF
N
F
m
mN
F
P
P
P200
20,1
240
2,1
24,01000
=
=
´
=

mV
m
m
V
b
b
V
M
M
R
P
M
5
24,0
20,1
=
=
=

NV
N
N
V
F
F
V
M
M
P
R
M
5
200
1000
=
=
=