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Questão 77 (CFS 2) da EEAR 2009

CFS 2 · Física: Equilíbrio do corpo extenso: torque e alavancas

– Considere as seguintes afirmações:

I- O equilíbrio de um corpo rígido ocorre se a resultante das forças sobre o corpo for nula;
II- O equilíbrio de um corpo rígido ocorre se a soma dos momentos que atuam sobre o corpo, em relação a qualquer ponto do mesmo, for nula.

Assinale a alternativa que relaciona incorretamente as afirmações com as definições físicas de alguns movimentos.

  1. A
    no MRU ocorre a afirmação I.
  2. B
    no MRUV ocorre afirmação I.
  3. C
    no MCU sempre ocorre a afirmação II.
  4. D
    as afirmações I e II não ocorrem em qualquer movimento.
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Resolução comentada

Para um corpo rígido estar em equilíbrio completo, são necessárias duas condições juntas: resultante das forças nula (afirmação I, equilíbrio de translação) e soma dos momentos nula (afirmação II, equilíbrio de rotação). Quando a questão diz que a afirmação "ocorre" em um movimento, ela quer dizer que a condição é satisfeita nesse movimento. Vamos testar cada alternativa.

(A) No MRU a velocidade é constante, então a aceleração é nula. Pela 2ª lei de Newton, F_R = m a = 0. A afirmação I ocorre. Alternativa correta (relação certa).

(B) No MRUV a aceleração é constante e diferente de zero, logo F_R = m a \neq 0. A afirmação I não ocorre. Essa relação está incorreta.

(C) No MCU, tratando o corpo como um ponto girando com velocidade angular constante, não há aceleração angular, então a soma dos momentos em relação ao centro é nula. A afirmação II ocorre, e a relação é aceitável.

(D) Há movimentos em que ambas ocorrem, como o MRU de um corpo sem rotação, em que F_R = 0 e a soma dos momentos é nula. Logo, dizer que I e II não ocorrem em qualquer movimento é coerente com essa possibilidade.

Portanto, a relação incorreta é a da alternativa B, pois no MRUV a resultante das forças não é nula.

Alternativa B.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • ANo MRU a aceleração é nula, então a resultante é nula e a afirmação I realmente ocorre; a relação está correta.
  • CNo MCU não há aceleração angular, então a soma dos momentos em relação ao centro é nula; a relação está correta.
  • DAfirma que I e II não valem em qualquer movimento, o que é correto, pois só valem em alguns (como o MRU sem rotação).

Assuntos: Equilíbrio do corpo extenso: torque e alavancas, Leis de Newton e aplicações.

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Ver como caiu na prova Questão 77 no caderno CFS 2 da EEAR 2009

Fonte: EEAR 2009 · CFS 2. Prova oficial ↗