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Prof. Anderson Coser Gaudio Departamento de Física – Centro de Ciências Exatas – Universidade Federal do Espírito Santo http://www.cce.ufes.br/anderson anderson@npd.ufes.br Última atualização: 21/07/2005 06:28 H

RESNICK, HALLIDAY, KRANE, FÍSICA, 4.ED., LTC, RIO DE JANEIRO, 1996.

FÍSICA 1

Capítulo 14 - Equilíbrio de Corpos Rígidos

Problemas

Problemas Resolvidos de Física Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES Problemas Resolvidos

08. Uma corrente flexível de peso W está suspensa entre dois pontos fixos, A e B, ao mesmo nível, como mostra a Fig. 21. Encontre (a) a força exercida pela corrente em cada extremidade e (b) a tensão no ponto mais baixo da corrente.

(Pág. 287)

Solução. (a) Esquema de forças sobre a corda:

θ θxy z

Como T1 = T2 = T, temos: 2senTWθ=

WTθ=(1)

2sen

(b) Forças em x na metade esquerda da corda: T1 xy z

3cosTTθ=(2)

31cos0TTθ−= Substituindo-se (1) em (2):

2sen WTθθ=

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3 2tan WTθ=

[Início]

10. Uma esfera uniforme de peso w e raio r está suspensa está suspensa por uma corda presa a uma parede sem atrito; o ponto de suspensão encontra-se à distância L acima do centro da esfera, como na Fig. 23. Encontre (a) a tensão na corda e (b) a força exercida na esfera pela parede.

(Pág. 287)

Solução. Considere o seguinte esquema:

P Cr lL

No triângulo OPC temos:

22lLr=+ Portanto:

θ=+(1)

L r

θ=+(2)

L r (a) Esquema de forças sobre a esfera:

T x y θ

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cos0TWθ−=(3)

Problemas Resolvidos de Física Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES Substituindo-se (2) em (3):

+=(4)

22WL rT L

(b) Forças em x:

sen0NTθ−=(5)

0xF =∑ Substituindo-se (1) e (4) em (4):

rNW L =

[Início]

13. Um mergulhador que pesa 582 N está de pé sobre um trampolim uniforme de 4,48 m, cujo peso é de 142 N. O trampolim está preso por dois pedestais distantes 1,5 m, como mostra a Fig. 24. Encontre a tensão (ou compressão) em cada um dos pedestais.

(Pág. 287)

Solução. Considere o seguinte esquema:

x y l L mg F1

Torques em z em relação ao ponto O: 0zτ =∑

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⎛⎞=+=⎜⎟⎝⎠"(1)
(2) 210FFmgMg−−−=

0yF =∑ Substituindo-se (1) em (2):

1 02 Lm gFM g mg Ml

Ll mg L l Mg F

[Início]

18. Duas esferas lisas, idênticas e uniformes, cada uma com peso W, estão em repouso no fundo de um recipiente retangular fixo, como mostra a Fig. 26. A linha que une os centros das esferas faz um ângulo θ com a horizontal. Encontre as forças exercidas sobre as esferas (a) pelo fundo do recipiente, (b) pelas paredes laterais do recipiente, e (c) por uma sobre a outra.

(Pág. 288)

Solução. Esquema das forças normais:

Esquema de forças sobre a esfera A:

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FBA x

Em primeiro lugar vamos analisar as forças que agem sobre a esfera A. Forças em y: 0yF =∑ sen0BAFWθ−=

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