Questões de Física - Mecânica - Estática - Momento ou Torque

Duas pessoas aplicam forças perpendiculares à superfície de uma porta, porém em sentido oposto, em pontos em que a distância das dobradiças corresponde a d1 = 50 cm, d2 = 1 m, conforme representado na figura. Desprezando o atrito das dobradiças, julgue as afirmativas em V para verdadeiras ou F para falsas.

 

( ) Caso a intensidade de F1 seja 100 N e de F2 seja 50 N, a porta não se moverá

( ) Caso a intensidade de F1 seja 50 N e de F2 seja 50 N, a porta não se moverá.

( ) Caso a intensidade de F1 seja 100 N e de F2 seja 50 N, a porta se move no sentido de F1.

( ) Caso a intensidade de F1 seja 50 N e de F2 seja 50 N, a porta se move no sentido de F2

A justificativa do uso de robôs humanoides é que eles estão mais bem equipados para trabalhar com ferramentas humanas, em ambientes humanos. As pessoas podem se sentir mais à vontade interagindo com algo que se parece um pouco com elas. E, claro, eles parecem ótimos. Mas quão práticos eles são? "Muitas empresas trabalham na área de humanoides porque é interessante para o público ver", diz Owen Nicholson, presidente-executivo da Slamcore, especializada em visão baseada em sensores. "Mas os robôs baseados em rodas e até os drones são muito mais fáceis de controlar. A quantidade de trabalho necessária para fazer um humanoide ficar de pé é enorme".

Disponível em: https://www.bbc.com/news/technology-63130363. Acesso em: 06 de agosto de 2023. Adaptado.

 

Em robôs humanoides, os membros superiores são levantadores de peso deliberadamente ineficientes. Um modelo de funcionamento de um braço robótico manufaturado em uma impressora 3D está ilustrado na figura ao lado. Sabendo que x = L/16 e que a massa do conjunto de braço e mão é igual a m = 0,5 kg, cujo torque do peso atua na distância L/2, qual deve ser a intensidade mínima F da força vertical exercida no levantamento da massa M = 2,0 kg para θ desconhecido?

O que é uma Engrenagem?

Engrenagens são elementos de máquinas, também chamadas de rodas dentadas, que transferem força e rotação de um eixo a outro em um sistema de transmissão de potência ou movimento. Elas transmitem o movimento por meio de sucessivos engates de dentes, que atuam como pequenas alavancas. Na OTMZA (OTMZA Assessoria em Engenharia é uma empresa formada e gerida por graduandos do curso de Engenharia Mecânica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul), podem ser utilizadas em projetos mecânicos de desenvolvimento de produto por exemplo.

A função de uma engrenagem é transferir força ou torque através da rotação de um eixo. Elas funcionam em pares, passando a força de um eixo motriz para um eixo movido. A velocidade de rotação e o torque transmitidos variam conforme a relação de diâmetros do par de engrenagens, cujos dentes necessitam ter o mesmo formato.

https://www.otmza.com.br/tipos-de-engrenagens/ 

 

Observando a figura, há um sistema de engrenagens acopladas. Existem três rodas dentadas 1, 2 e 3, com dentes de igual tamanho e possuem, respectivamente, 40, 10 e 20 dentes.

 

Enquanto a roda 3 dá 30 voltas, a roda 1 deverá, em voltas, dar:

    Nos automóveis, é importante garantir que o centro de massa (CM) de cada conjunto roda/pneu coincida com o seu centro geométrico. Esse processo é realizado em uma máquina de balanceamento, na qual o conjunto roda e pneu é colocado para girar a uma velocidade de valor constante. Com base nas oscilações medidas, a máquina indica a posição do centro de massa do conjunto, e pequenas peças de chumbo são fixadas em lugares específicos da roda até que as vibrações diminuam. Durante o treinamento de sua equipe, a fim de corrigir a posição do centro de massa indicada pela máquina, um mecânico apresenta o esquema a seguir, com cinco possíveis pontos da roda para posicionar uma peça de chumbo. 

 

Em qual ponto deve ser fixada a peça de chumbo para corrigir a posição do centro de massa desse conjunto roda/pneu?

Um arquiteto confeccionando, em um de seus projetos de design, deve manter todo o estilo e assinatura de suas obras, mas também montar uma estrutura que se mantenha em equilíbrio. Para isso se apropria de um projeto que já existe, chamado Tensegridade ou Integridade Tensional, que se utiliza da tensão, ou tração nos fios, cordas ou cabos e da integridade do equilíbrio de estruturas em corpos extensos, como madeiras, concreto ou plásticos. Uma dessas estruturas é a ponte estaiada sobre a Linha Vermelha na Cidade do Rio de Janeiro ou Ponte do Saber.

Ponte do Saber - Rio de Janeiro

https://portoimagem.wordpress.com/ponte-estaiada-rio-de-janeiro

 

Sobre essas estruturas, é correto afirmar que:

A figura anterior ilustra a situação em que uma criança, com massa M_C = 40 kg, está sentada em uma das extremidades de uma gangorra; posteriormente, duas crianças, A e B, respectivamente com massas M_A = 40 kg e M_B = 20 kg, sentam-se na outra extremidade da gangorra, visando a mantê-la em equilíbrio.

 

Tendo como referência essas informações, considerando que a gangorra fique em equilíbrio horizontal, quando não usada, e desconsiderando as forças de atrito, julgue os itens a seguir.

Para que a gangorra se mantenha no equilíbrio horizontal, as crianças A e B devem ser posicionadas, em relação ao centro de rotação do brinquedo, de tal forma que a distância da criança B seja uma função linear da distância da criança A.