Banco de questões: Estática: Corpo Rígido

Um bloco de massa 4 kg está em repouso sobre um plano inclinado de 30 graus em relação à horizontal. O coeficiente de atrito estático entre o bloco e o plano é de 0,5. Uma força horizontal, paralela à superfície do plano, é aplicada ao bloco de modo a tentar movê-lo para cima ao longo do plano. Considerando a aceleração da gravidade como 10 m/s² e desprezando a massa da polia e o atrito na mesma, determine: 1) A força necessária para iniciar o movimento do bloco para cima ao longo do plano inclinado. 2) O novo coeficiente de atrito estático que permitiria que o bloco permanecesse em repouso no plano inclinado após o início do movimento, supondo que a força aplicada permanece constante. Explique o conceito de forças atuantes no bloco e como a aplicação da força horizontal afeta o equilíbrio de forças no plano inclinado, justificando matematicamente suas respostas.

Joana, uma estudante de engenharia, colabora no projeto de uma nova ponte em sua cidade. Uma das exigências do projeto é garantir o equilíbrio estático da ponte. Ela seleciona um trecho da ponte de 4 metros de comprimento, apoiado em duas vigas, igualmente espaçadas nas extremidades. Uma carga central de 6.000 N é aplicada a dois metros de distância de cada viga. Considerando o trecho selecionado por Joana como um corpo rígido em equilíbrio (soma das forças e soma dos momentos igual a zero), responda: a) Quais são as forças que atuam em cada uma das vigas? b) Como Joana pode garantir que a ponte esteja em equilíbrio estático? c) Quais aspectos cotidianos da segurança devem ser levados em consideração durante a construção da ponte, e quais ferramentas digitais poderiam ser usadas para simular possíveis riscos?

Uma viga horizontal de 6 metros está apoiada em duas colunas verticais, posicionadas a 1 metro de cada extremidade. No ponto médio da viga, está fixo um peso de 300 N, e adicionalmente, um segundo peso de 200 N está colocado a 2 metros da coluna da esquerda. Considerando que a viga permanece em equilíbrio estático, qual é a força exercida pela coluna da direita sobre a viga?