A estática estuda situações em que um corpo permanece em equilíbrio, isto é, sem aceleração linear e sem aceleração angular. Para analisar essas situações, relacionamos forças, torques e condições geométricas, buscando entender como a distribuição das ações externas influencia a estabilidade do sistema.
Em problemas de Ensino Médio, é comum trabalhar equilíbrio de corpos apoiados, alavancas, centro de massa, atrito e decomposição de forças. Nas questões a seguir, o foco é interpretar cenários do cotidiano e aplicar as condições de equilíbrio com raciocínio físico consistente.
Questões sobre estática
Questão 01
Gabarito: alternativa A). Como o quadro é homogêneo e os fios estão simetricamente posicionados, cada um sustenta metade do peso.
Questão 02
Gabarito: alternativa B). Os torques em torno do pivô devem se igualar: 30 N a 1,5 m é equilibrado por 20 N a 0,5 m.
Comentários por alternativa:
- A) O sentido precisa gerar torque oposto ao da força da direita.
- B) Os torques em torno do pivô devem se igualar: 30 N a 1,5 m é equilibrado por 20 N a 0,5 m.
- C) Os valores podem ser diferentes se os braços de alavanca forem diferentes.
- D) O torque necessário não exige força maior do que a calculada.
- E) A barra não tem braço maior à esquerda neste arranjo.
Questão 03
Gabarito: alternativa A). Em equilíbrio, o atrito estático atua no sentido oposto à tendência de deslizamento, equilibrando a componente paralela do peso.
Comentários por alternativa:
- A) Em equilíbrio, o atrito estático atua no sentido oposto à tendência de deslizamento, equilibrando a componente paralela do peso.
- B) A componente perpendicular é equilibrada pela normal, não pelo atrito.
- C) O atrito se opõe ao movimento iminente, então atua para cima do plano.
- D) A normal não equilibra a componente paralela.
- E) Sem atrito, o bloco tenderia a deslizar.
Questão 04
Gabarito: alternativa A). Parede lisa só faz força normal horizontal; o chão fornece normal vertical e atrito horizontal para o equilíbrio.
Comentários por alternativa:
- A) Parede lisa só faz força normal horizontal; o chão fornece normal vertical e atrito horizontal para o equilíbrio.
- B) A parede lisa não exerce força vertical; o atrito não é vertical.
- C) A parede lisa não oferece atrito, e o peso não atua no contato com a parede.
- D) Mesmo parado, o contato com o chão gera reação.
- E) O peso atua no centro de massa, não como força de contato.
Questão 05
Gabarito: alternativa B). Em campo gravitacional uniforme, o equilíbrio rotacional ocorre quando o apoio passa pelo centro de massa.
Comentários por alternativa:
- A) O centro geométrico nem sempre coincide com o centro de massa.
- B) Em campo gravitacional uniforme, o equilíbrio rotacional ocorre quando o apoio passa pelo centro de massa.
- C) A borda não garante anulação de torque.
- D) Pressão não determina o ponto de equilíbrio rotacional.
- E) Centro de pressão não é a grandeza central neste caso.
Questão 06
Gabarito: alternativa B). O torque da mochila é 200 x 0,80 = 160 N.m; dividindo por 0,04 m, resulta 4 000 N?
Comentários por alternativa:
- A) O torque da mochila não é pequeno; o braço muscular reduz bastante a força necessária.
- B) O torque da mochila é 200 x 0,80 = 160 N.m; dividindo por 0,04 m, resulta 4 000 N?
- C) O peso do corpo não entra diretamente nesse equilíbrio isolado.
- D) A divisão é entre torque e braço muscular, não pelo peso do braço.
- E) Correto: 200 N x 0,80 m = 160 N.m; 160 / 0,04 = 4 000 N.
Questão 07
Gabarito: alternativa B). A componente vertical da tração sustenta o peso: T sen 37° = 50 N, então T = 50/0,6.
Comentários por alternativa:
- A) A componente horizontal não equilibra o peso.
- B) A componente vertical da tração sustenta o peso: T sen 37° = 50 N, então T = 50/0,6.
- C) A normal não entra, pois a superfície é sem atrito e o bloco é sustentado pela corda.
- D) 30 N não produz componente vertical suficiente.
- E) O ângulo não reduz por metade; a componente deve ser calculada com seno.
Questão 08
Gabarito: alternativa B). Para equilíbrio de três forças coplanares, suas linhas de ação devem ser concorrentes ou paralelas, conforme o caso.
Comentários por alternativa:
- A) O módulo sozinho não garante equilíbrio vetorial.
- B) Para equilíbrio de três forças coplanares, suas linhas de ação devem ser concorrentes ou paralelas, conforme o caso.
- C) Se fosse perpendicular ao plano, deixaria de ser coplanar.
- D) O sentido oposto ao peso não resolve, sem a direção adequada.
- E) Horizontalidade não é condição geral para equilíbrio.
Questão 09
Gabarito: alternativa A). O equilíbrio exige torques iguais: 12 x 20 = 6 x 40, em N.cm.
Comentários por alternativa:
- A) O equilíbrio exige torques iguais: 12 x 20 = 6 x 40, em N.cm.
- B) Mesmo peso só equilibra se as distâncias forem iguais.
- C) 4 x 60 = 240, diferente de 240? Aqui até coincide; verifique o braço do objeto.
- D) Soma de peso e distância não define equilíbrio.
- E) Aproximação não garante igualdade de torques.
Questão 10
Gabarito: alternativa B). Forças iguais e opostas em linhas paralelas distintas formam um binário, gerando momento resultante.
Comentários por alternativa:
- A) A resultante linear é nula, mas o torque não é.
- B) Forças iguais e opostas em linhas paralelas distintas formam um binário, gerando momento resultante.
- C) As forças não anulam o momento, apenas a resultante.
- D) Não existe força maior nesse caso.
- E) Pode haver tensão interna, mas o efeito externo é rotação.
Comentários por alternativa: