Ferramentas especiais
(UNICAMP-SP)
O homem tem criado diversas ferramentas especializadas, sendo que para a execução de quase todas as suas tarefas há uma ferramenta própria.
a) Uma das tarefas enfrentadas usualmente é a de levantas massas cujo peso excede as nossas forças. Uma ferramenta usada em alguns desses casos é o guincho girafa, representado na figura adiante. Um braço móvel é movido por um pistão e gira em torno do ponto O para levantar uma massa M. Na situação da figura, o braço encontra-se na posição horizontal sendo D = 2,4 m e d = 0,6 m. Calcule o módulo da força F exercida pelo pistão para equilibrar uma massa M = 430 kg. Despreze o peso do braço.
Dados: cos 30º = 0,86 e sen 30º = 0,50.
b) Ferramentas de corte são largamente usadas nas mais diferentes situações como, por exemplo, no preparo dos alimentos, em intervenções cirúrgicas, em trabalho com metais e em madeira. A área da extremidade cortante do formão que tem contato com a madeira é detalhada com linhas diagonais na figura, sobre um escala graduada.
Sabendo que o módulo da força exercida por um martelo ao golpear a base do cabo do formão é F = 4,5 N, calcule a pressão exercida na madeira.
Resolução:
a)
Mo = 0 => F.sen 60º.d = P.D
F.0,86.0,6 = 4300.2,4
F = 2,0.104 N
b) A área A da extremidade cortante do formão é dada por:
A = base x altura = 3,0 cm x 0,2 mm = 3,0.10-2 m.0,2.10-3 m = 6,0.10-6 m2
Da definição de pressão, temos:
p = F/A => p = 4,5 N/6,0.10-6 m2 => p = 7,5.104 N/m2
Respostas: a) 2,0.104 N; b) p = 7,5.104 N/m2
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