Enunciado

Forças durante exercícios de barra fixa. Quando você realiza um exercício de barra fixa, levanta seu queixo pouco acima de uma barra, apoiando-se apenas com seus braços. Normalmente, o corpo abaixo dos braços é levantado cerca de 30   c m em um tempo de 1,0   s , partindo do repouso.

Suponha que o corpo inteiro de uma pessoa de 680   N realizando esse exercício seja levantado em 30   c m , e que metade do 1,0   s seja gasto acelerando para cima e a outra metade acelerando para baixo, uniformemente nos dois casos. Desenhe um diagrama do corpo livre da pessoa e use-o para achar a força que seus braços deverão exercer sobre ele durante a parte de aceleração do exercício de barra fixa.

Passo 1

Fala pessoal, bora resolver um probleminha de dinâmica?

O primeiro passo é sempre fazer um diagrama de forças:

Os braços aplicam sobre o corpo uma força F para cima e o peso P aponta para baixo. Para encontrar F no movimento acelerado, temos que

F - P = m a

O objetivo será encontrar a aceleração!

Passo 2

Para encontrar a aceleração vou usar um truque bem divertido! Como a situação de aceleração é totalmente simétrica a situação de desaceleração, segundo o que foi descrito no enunciado, podemos fazer o gráfico da velocidade em função do tempo:

O deslocamento Δ S = 30   c m é a área desse gráfico:

Δ S = T v m a x 2 → v m a x = 2 Δ S T

Portanto,

v m a x = 2 ⋅ 0,30 1,0 = 0,60   m / s

Com isso podemos achar a aceleração:

a = v m a x - v 0 T / 2

Portanto,

a = 0,60 - 0 0,50 = 1,20   m / s 2

Passo 3

Agora vamos voltar para o que achamos no passo 1:

F - P = m a

Já sabemos que P = 680   N , de modo que

m = P g = 680 9,8 = 69,4   k g

Logo,

F - 680 = 69,4 ⋅ 1,2 → F = 763,3   N

Resposta

F = 763,3   N

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Os dois pequenos blocos da Figura 5.20 se apoiam sobre uma fita forte de papel. Quando a esfera em queda livre atingir a fita, esta cairá sem arrebentar. Você acha provável que os pequenos blocos caía
Do ponto de vista dos danos sobre o carro ou seus passageiros, existe alguma diferença entre um carro com velocidade v 0 colidir frontalmente com outro carro igual com velocidade - v 0 ou uma parece d
Supondo que o bloco de seção triangular da Figura 5.17 esteja rigidamente fixado ao piso, calcule a aceleração do paralelepípedo, ignorando o atrito.
Um carro de massa igual a 1200 kg e velocidade inicial de 60 km/h choca-se com uma parede de concreto. Durante a colisão, o carro se deforma de modo que sua frente retrocede um comprimento igual a 60
Suponha que o atrito do bloco de seção triangular da Figura 5.17 com o piso e com o paralelepípedo seja nulo. Calcule a aceleração do bloco de seção triangular e do paralelepípedo.