Questão 46

FUVEST 2021

Física

(FUVEST - 2021 - 1ªFASE)Um vídeo bastante popular na Internet mostra um curioso experimento em que uma garrafa de água pendurada por uma corda é mantida suspensa por um palito de dente apoiado em uma mesa.

O "truque" só é possível pelo uso de outros palitos, formando um tipo de treliça. A figura à direita da foto mostra uma visão lateral do conjunto, destacando duas das forças que atuam sobre o palito 1.

Nesta figura, $vec{F}$ é a força que o palito 2 exerce sobre o palito 1( aplicada a uma distância L do ponto A na borda da mesa), $vec{P}$ é a componente vertical da força que a corda exerce sobre o palito 1(aplicada a uma distância d do ponto A) e $heta$ é o ângulo entre a direção da força $vec{F}$ e a vertical. Para que o conjunto se mantenha estático, porém na iminência de rotacionar, a relação entre os módulos de $vec{F}$ e $vec{P}$ deve ser:

$\|vec{F}| = frac{|vec{P}|d}{Lcos( heta)}$

$\|vec{F}| = frac{|vec{P}|d}{Lsen( heta)}$

$\|vec{F}| = |vec{P}|cos( heta)$

$\|vec{F}| = frac{|vec{P}|Lcos( heta)}{d}$

$\|vec{F}| = frac{|vec{P}|Lsen( heta)}{d}$

Gabarito:

$\|vec{F}| = frac{|vec{P}|d}{Lcos( heta)}$

Resolução:

Para o conjunto se manter estático devemos ter um equilíbrio rotacional.

Portanto, |F|cos(Ө)*L = |P|d.

Isolando o módulo da força F chegamos na alternativa A.

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