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Questão 6

FUVEST 2011
Física

(Fuvest 2011 - 2ª fase)

Para manter-se equilibrado em um tronco de árvore vertical, um pica-pau agarra-se pelos pés, puxando-se contra o tronco, e apoia sobre ele sua cauda, constituída de penas muito rígidas, conforme figura ao lado. No esquema impresso na folha de respostas estão indicadas as direções das forças nos pés (T) e na cauda (C) do pica-pau – que passam pelo seu centro de massa (CM) – e a distância da extremidade da cauda ao CM do pica-pau, que tem 1 N de peso (P).

a) Calcule os momentos da forças P e C em relação ao ponto O indicado no esquema impresso na folha de respostas (imagem abaixo).

b) Escreva a expressão para o momento da força T em relação ao ponto O e determine o módulo dessa força.

c) Determine o módulo da força C na cauda do pica-pau.

(esquema da folha de respostas)

Gabarito:

Resolução:

As forças que atuam sobre o pássaro são:

O momento da força P em relação a O:

M_P(O) = Pcdot b_P = 1(0,16cdot sen 30) = 0,08 Nm

Como a reta que contém a força C passa pelo ponto O:

M_C(O) = 0

b) O momento da força T em relação a O:

M_T(O) = Tcdot b_T = 0,16 T

Sendo que o pássaro está em equilíbrio:

M_P(O)+M_T(O)+M_C(O) = 0 Rightarrow 0,08+0,16T+0 = 0 	herefore |T| = 0,5  N

c) Sendo o diagrama de forças atuantes sobre o pássaro

O módulo da força C será:

cos  30 = frac{|C|}{P} = 0,87 = frac{|C|}{1} 	herefore |C| = 0,87  N

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