Questão 35692

(ITA – 2014) (2ª fase)

Um recipiente cilíndrico vertical contém em seu interior três esferas idênticas de mesmo peso P que são tangentes entre si e também à parede interna do recipiente. Uma quarta esfera, idêntica às anteriores, é então sobreposta às três esferas como ilustrado em pontilhado.

Determine as respectivas intensidades das forças normais em função de P que a parede do recipiente exerce nas três esferas.

Gabarito:

Resolução:

Assim:

sen(alpha)= frac{frac{2R. sqrt 3}{3}}{2R}= frac{sqrt 3}{3}

Sabendo que:

\ sen^2(alpha)+ cos^2(alpha)=1 Rightarrow frac{3}{9}+cos^2(alpha)=1 \ \ cos^2(alpha)=1 - frac{1}{3}Rightarrow cos(alpha)= frac{sqrt 6}{3}

Assim analisando as forças temos que:

F_y = F.cos(alpha)Rightarrow F_y = F . frac{sqrt 6}{3}

Analisando o equilíbrio vertical temos que as três esferas devem permanecer em equilíbrio com o peso:

3F_y=P Rightarrow 3.F. frac{sqrt 6}{3}=P Rightarrow F= frac{P}{sqrt 6} = frac{P. sqrt 6}6

As três esferas de baixo recebem a força da esfera de cima que tende a separá-las logo elas o contato dessas esferas de baixo uma com as outras é praticamente zero, tendo apenas as forças normais (Nx e Ny) com o cilindro. e a força F da esfera de cima, logo analisando o equilíbrio horizontal temos (para cada uma das esferas)

N_x =F_x Rightarrow N_x = F. sen(alpha)Rightarrow N_x = frac{P. sqrt 6}{6} cdot frac{sqrt 3}{3}Rightarrow N_x = frac{P sqrt 2}{6}

Agora para o equilíbrio vertical (novamente para cada esfera):

N_y =F_y+P Rightarrow N_y = frac{P}{3} + P Rightarrow N_y= frac{4P}{3}

 

 

 



Questão 1

(ITA - 2014 - 1ª FASE) Das  afirmações: 

I. Se x, y  , com y ≠ – x, então x + y ;

II. Se x ∈  e y ∈   , então xy   ;

III. Sejam a, b, c, com a < b < c. Se f : [a, c] → [a, b] é sobrejetora, então f não é injetora,

é (são) verdadeira(s):

Ver questão

Questão 2

Considere as funções f, g : , f(x) = ax + m, g(x) = bx + n, em que a, b, m e n, são constantes reais. Se A e B são as imagens de f e de g, respectivamente, então, das afirmações abaixo:

I. Se A = B, então a = b e m = n;

II. Se A = , então a = 1;

III. Se a, b, m, n, com a = b e m = – n, então A = B,

é (são) verdadeira(s)

Ver questão

Questão 3

A soma   é igual a

Ver questão

Questão 4

Se z ∈ , é igual a

 

Ver questão