Exercícios sobre torque e uma chave de roda

Questões

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1. Questão 1

   (UCB) Suponha que determinada atleta segura uma massa de peso 400 N, de modo que braço e antebraço façam um ângulo reto conforme apresentado na figura.

   

   Considerando que as velocidades relativas dos componentes desse sistema são nulas, as distâncias do ponto de aplicação das forças, a partir do cotovelo, são de 2,0 cm para o ligamento do músculo do bíceps, 30 cm para a massa e 10 cm para o centro de massa do antebraço, e que o peso do antebraço é de 20 N, o módulo da força exercida pelo ligamento do músculo do bíceps é igual a

   a) 380 N.

   b) 420 N.

   c) 6.100 N.

   d) 8.300 N.

   e) 12.200 N.

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2. Questão 2

   (Unifor) Marcos Levi vai dirigindo seu veículo por uma estrada, quando de repente um dos pneus fura ao passar por um prego que se encontrava em seu caminho, obrigando-o a parar e trocar o pneu. Com a chave de rodas em formato de L, ele não conseguiu soltar os parafusos da roda do carro. Levi, lembrando-se das aulas de Física, consegue liberar os parafusos, aumentando o braço da chave com um cano de ferro que conduzia no porta-malas. Observe o esquema da chave L antes e depois da utilização do cano de ferro.

   

   A grandeza física que aumentou com o uso do cano de ferro foi:

   a) Energia.

   b) Torque.

   c) Quantidade de movimento.

   d) Impulso.

   e) Força.

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3. Questão 3

   Um motorista tenta girar um parafuso de uma das rodas de seu carro que furou após passar sobre um prego. A distância entre o ponto de aplicação da força e o parafuso é de 30 cm, e a força é aplicada sobre um ângulo de 30° em relação à chave de roda. Sabendo que a distância entre a extremidade da chave de roda e o parafuso é de 40 cm, marque a alternativa correta:

   a) O motorista faria menos esforço se aproximasse o ponto de aplicação da força do parafuso.

   b) O giro do sistema seria mais efetivo se o ângulo de aplicação da força fosse de 45º.

   c) O esforço feito pelo motorista seria menor se a distância entre o ponto de aplicação da força e o parafuso fosse maior.

   d) A determinação do torque da força feita pelo motorista é τ = F.x.cos30º.

   e) Todas as alternativas estão incorretas.

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4. Questão 4

   Um motorista, ao trocar um pneu furado, executa os seguintes passos.

   I. Acopla um cano de metal à chave de roda;

   II. Gira os parafusos;

   III. Retira a roda;

   IV. Coloca o pneu reserva;

   V. Aperta os parafusos apenas com o uso da chave de rodas.

   Marque a alternativa correta a respeito dos passos detalhados acima.

   a) Em I, a intenção foi aumentar o braço de alavanca a fim de facilitar o giro da roda.

   b) Em V, o prolongamento da chave de roda não foi feito, pois o torque necessário para apertar os parafusos é muito menor que aquele necessário para afrouxá-los.

   c) Em I, a intenção foi aumentar o braço de alavanca a fim de fazer um menor esforço para rotacionar os parafusos.

   d) Em V, o prolongamento da chave de roda poderia deixar o processo mais lento, já que a força para apertar os parafusos é menor que a necessária para afrouxá-los.

   e) Todas as alternativas estão incorretas.

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