Questão
Universidade Estadual de Campinas - UNICAMP
2022
2ª Fase
4000259714
Discursiva
Recentemente, os arqueólogos do Reino Unido apresentaram novas evidências sobre a origem do círculo de pedras de Stonehenge, na Grã-Bretanha. Testes geoquímicos indicam que a maioria dos monumentos megalíticos compartilham uma origem comum a cerca de vinte e cinco quilômetros de distância, enquanto as pedras azuis menores podem ter sido trazidas de outro monumento que foi desmontado e movido duzentos e oitenta quilômetros.



a) Observe o conjunto de pedras mostrado na figura A, e considere que a pedra na horizontal está em equilíbrio estático, sustentada pelas duas pedras verticais de mesma altura. A pedra horizontal é homogênea, estando a sua massa uniformemente distribuída ao longo do seu comprimento L = 4, 0 m . A força vertical F₁ indicada na figura A tem módulo igual a F₁= 9,0 x 10⁴ N. Suponha que uma das pedras verticais se rompa, gerando, imediatamente após a ruptura, o diagrama de forças mostrado na figura B. Na situação da figura A, a força peso – que age no centro de massa da pedra horizontal – produz um torque com módulo  em relação ao ponto O. O módulo do torque  é dado pelo produto do módulo da força peso P vezes a distância d do centro de massa ao ponto O.


 
Calcule o módulo do torque resultante  na situação da figura B.

b) Um mistério que permanece sobre o monumento de Stonehenge diz respeito ao modo como pedras tão pesadas teriam sido deslocadas, percorrendo grandes distâncias. Para ilustrar tal desafio, calcule o trabalho que deve ser realizado por uma força horizontal aplicada a uma pedra de massa M = 1,8 x 10⁴ kg para arrastá-la, com velocidade constante, por uma distância d = 20 km em contato com uma superfície horizontal de coeficiente de atrito cinético igual a  Sabendo que 1 kWh = 3,6 x 10⁶J, expresse sua resposta em kWh.