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ITA · Instituto Tecnológico de Aeronáutica

Questão 8 — Física: Equilíbrio de Corpos Rígidos — Tombamento

Física Equilíbrio de Corpos Rígidos — Tombamento

ITA Médio

Instituto Tecnológico de Aeronáutica · Vestibular 2015 — Física

Gabarito disponível

Texto-base:
Se precisar, utilize os valores das constantes aqui relacionadas.
Constante dos gases: R = 8 J/(mol·K). Pressão atmosférica ao nível do mar: P₀ = 100 kPa.
Massa molecular do CO₂ = 44 u. Calor latente do gelo: 80 cal/g. Calor específico do gelo: 0,5 cal/(g·K).
1 cal = 4×10⁷ erg. Aceleração da gravidade: g = 10,0 m/s².

Um bloco cônico de massa M apoiado pela base numa superfície horizontal tem altura h e raio da base R. Havendo atrito suficiente na superfície da base de apoio, o cone pode ser tombado por uma força horizontal aplicada no vértice. O valor mínimo F dessa força pode ser obtido pela razão h/R dada pela opção
Selecione uma alternativa

Resolução comentada

Condição de tombamento do cone: F·h = Mg·R, logo h/R = Mg/F.

Na iminência de tombar, o cone gira em torno da borda da base. O torque da força F aplicada no vértice, com braço h, iguala o torque do peso, com braço R (o centro de massa está sobre o eixo e a borda fica a distância R). Assim F·h = Mg·R, e h/R = Mg/F.

Análise das alternativas

B) Errada: inverte a razão. C, D e E) Erradas: somam F e Mg, o que não decorre do equilíbrio de torques.

Referência: Estática: equilíbrio de torques e tombamento.

Resolução comentada do VaiConcursos.

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Gabarito: A

Fonte: Gabarito preliminar: Gabarito ITA Vestibular 2015 — coluna Física