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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

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Dados FH=750N FM=510N d= 30 cm= 0,03m MoH=? MoM=?

Pedido MoHM=F*d

Resolução MoH=F*d MoM=F*d MoH=750 N*0,03 m MoM=510 N*0,03 m MoH=22,5 Nm MoM=15,3 Nm

Dados F1=6 N d=10 cm= 0,01 m Mo1=? F2=8 N d= 20 cm= 0,02m Mo2=?

Pedido Mo1= -F*d Mo2= F*d

Resolução

Mo1= -F*d Mo2=F*d Mo1=6 N*0,01 m Mo2=8 N*0,02 m Mo1= -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 (F1), o sentido da aplicação da força é horário, logo a força é negativa. E na força dois (F2) 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:

mm

x

mx

mxx

2,13

60,3

60,33

60,32

==

==+

mb

mb

xb

P

p

P

4,2

2,1*2

2

=

==

Dados FR= 20 N bR= 1,2 m FP= ? bP= 2,4 m

Pedido

P

RRP b

bFF

×=

Resolução

NF

NF

m

mNF

P

P

P

10

4,2

24

4,2

2,120

=

=

×=

NVN

NV

F

FV

M

M

P

RM

210

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 FR= 20 N bR= 30 cm= 0,03 m FP= ? bP= 60 cm= 0,06 m

Pedido

RRPP bFbF ×=×

Resolução

Nm

NmF

NmmF

mNmF

bFbF

P

P

P

RRPP

1006,0

6,0

6,006,0

03,02006,0

==

=××=×

×=×

NVN

NV

F

FV

M

M

P

RM

210

20

=

=

=

mV

m

mV

b

bV

M

M

R

PM

2

03,0

06,0

=

=

=

Dados FR= 1000 kg= 1000 N bR= 0,24 m FP= ? bP= 1,20 m

Pedido

P

RRP b

bFF

×=

Resolução

NF

NF

m

mNF

P

P

P

200

20,1

240

2,1

24,01000

=

=

×=

mV

m

mV

b

bV

M

M

R

PM

5

24,0

20,1

=

=

=

NVN

NV

F

FV

M

M

P

RM

5200

1000

=

=

=