Questão
Universidade Federal do Espírito Santo - UFES
2016
2ª Fase
Para-corpo-rigido2560c52ef5a
Discursiva

Para um corpo rígido estar em equilíbrio, é necessário que a soma das forças que sobre ele agem seja nula (equilíbrio de translação) e que a soma dos torques (momentos de força), em relação a algum ponto especificado, também se anule (equilíbrio de rotação. Ao lado, tem-se uma simplificação da atuação de um martelo ao ser utilizado para extrair um prego afixado em uma superfície horizontal. O martelo pode ser considerado uma alavanca, à qual se aplicam as condições de equilíbrio, desde que o movimento de  extração seja bem lento. C é o centro de gravidade do martelo de peso ,  é a força exercida pela mão de uma pessoa e é a força exercida pelo prego no martelo; d ,  e  são, respectivamente, as distâncias entre o ponto de equilíbrio O e as linhas de ação de , de  e de .

A) Se d for muito pequena, pode-se desprezar o torque do peso. Nesse caso, use a condição de equilíbrio que você julgar adequada e determine a relação entre os módulos das forças  e , sabendo que, na situação indicada, o prego está na iminência de se mover. 

B) Na condição do item anterior (A), sabe-se que é necessário um torque de 30,0 Nm, em relação ao ponto O, para se extrair o prego. Considerando que  = 0,200 m, determine o módulo da força que a pessoa deve exercer no cabo do martelo.

C) Considere, agora, que a distância d não pode ser desprezada, tendo com as demais distâncias as seguintes relações: = 4d e = 20d . Determine a nova relação, desta vez entre  , na condição de iminência de movimento.