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Questão de Física — Estática e Hidrostática — CESPE / CEBRASPE 2024

FísicaEstática e Hidrostática
Código
ce179023
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
Petrobras
Ano
2024
Nível
Médio
Cargo
Técnico Júnior - Ênfase: Inspeção de Equipamentos e Instalações
Julgue o item seguinte, relacionados à estática.Na situação representada na figura a seguir, a força F necessária para que a parede permaneça estática é de 10 N.Imagem associada para resolução da questão
  1. CCerto
  2. EErrado
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GabaritoC — Certo

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Estática: Equilíbrio de Corpos Rígidos

✅ CERTO. Para que a parede permaneça estática (em equilíbrio de rotação), a soma dos momentos das forças em relação ao ponto fixo deve ser nula. Considerando o ponto fixo no topo, a força de 100 N atua a uma distância de 10 cm, enquanto a força FF atua a uma distância de 100 cm, resultando em 100 N×10 cm=F×100 cm100 \text{ N} \times 10 \text{ cm} = F \times 100 \text{ cm}, o que implica F=10 NF = 10 \text{ N}.

Análise do Equilíbrio

O problema trata de uma alavanca ou corpo rígido articulado em um ponto fixo. A condição fundamental para o equilíbrio estático de rotação é que o torque (ou momento) resultante em relação a qualquer ponto seja zero. O torque é definido pelo produto da força pela distância perpendicular ao ponto de rotação (M=F⋅dM = F \cdot d).

No caso apresentado:

  • Força 1 (F1F_1): 100 N, aplicada a uma distância (d1d_1) de 10 cm do ponto fixo.

  • Força 2 (FF): Força desconhecida, aplicada a uma distância (d2d_2) de 100 cm do ponto fixo.

Para que a parede não gire, os torques devem se anular:

M1=M2M_1 = M_2
F1⋅d1=F⋅d2F_1 \cdot d_1 = F \cdot d_2
100 N×10 cm=F×100 cm100 \text{ N} \times 10 \text{ cm} = F \times 100 \text{ cm}
1.000 N⋅ cm=F×100 cm1.000 \text{ N} \cdot \text{ cm} = F \times 100 \text{ cm}
F=1.000100 N=10 NF = \frac{1.000}{100} \text{ N} = 10 \text{ N}

Como o valor calculado de 10 N coincide exatamente com o valor fornecido no enunciado, a assertiva está correta.

PEGA ESSA DICA!

Em problemas de estática com alavancas, sempre identifique claramente o ponto de articulação (ponto fixo). O torque é sempre calculado em relação a esse ponto, independentemente de onde as forças são aplicadas. Se as forças tendem a girar o corpo no mesmo sentido, elas não se equilibram; elas devem atuar em sentidos opostos em relação ao ponto de giro para manter o equilíbrio.

{"tipo": "forcas", "vetores": [{"rotulo": "100 N", "angulo": 270, "magnitude": 10}, {"rotulo": "F", "angulo": 90, "magnitude": 1}], "origem_rotulo": "Ponto fixo"}

Gabarito: ✅ CERTO.

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