Q27

Perfuratrizes de impacto são comumente utilizadas na construção civil, para o estabelecimento de fundações de prédios e de casas, e na perfuração de poços artesianos e semi-artesianos. Elas consistem de uma torre usada para levantar um bloco M por um sistema de roldanas que, quando liberado, bate sobre uma estaca que perfura o solo. A perfuratriz está esquematizada na figura I abaixo. O sistema de polias que levanta o bloco M está detalhado na figura II.

Considerando que a torre tenha uma massa igual a 500 kg, que o bloco M tenha uma massa igual a 200 kg, que a aceleração gravitacional g seja igual a 10 m/s2 e que, ao sofrer cada impacto do bloco M, a estaca penetre 10 cm no solo, julgue os itens seguintes.

1
A força média exercida pelo bloco M durante o impacto contra a estaca é de 60 kN.

2
Se o bloco M estiver sendo erguido com aceleração diferente de zero, então o torque resultante sobre a estrutura da torre em relação ao seu centro de massa não será nulo.

3
Enquanto o bloco M estiver parado, ou movendo-se com velocidade constante, a tensão no cabo será igual ao peso sustentado.

4
O centro de massa da estrutura da torre, desconsiderando os pesos das roldanas e do bloco suspenso, está localizado a pouco mais de 6 m acima do solo.

5
Todo sistema de forças agindo sobre um corpo pode ser reduzido a uma única força atuando sobre o seu centro de massa, adicionado a um binário de forças em torno desse ponto, sendo que, em certos casos, tanto a força quanto o binário, ou ambos, podem ser iguais a zero.

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