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Em um estudo preliminar para escolher o material das colunas de um edifício alto, os engenheiros consideraram…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Questão

Em um estudo preliminar para escolher o material das colunas de um edifício alto, os engenheiros consideraram uma carga predominantemente vertical. Para comparar os materiais, calcularam a razão entre a resistência à compressão e a densidade, pois uma razão maior indica maior capacidade de suportar carga por unidade de massa. Os dados obtidos foram: concreto — resistência à compressão de 25 MPa e densidade de 2.400 kg/m³; aço — 250 MPa e 7.850 kg/m³; madeira estrutural — 40 MPa e 600 kg/m³; alumínio — 200 MPa e 2.700 kg/m³; plástico rígido — 50 MPa e 1.200 kg/m³. Nesse estudo, será escolhido o material que apresentar a maior razão entre resistência à compressão e densidade, sem considerar outros fatores, como custo, disponibilidade ou resistência ao fogo. Com base nos dados do estudo, qual material é o mais adequado para as colunas, considerando a maior capacidade de suportar carga vertical com a menor massa?

A) Concreto
B) Madeira estrutural
C) Aço
D) Plástico rígido
E) Alumínio

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

A questao pede o material com maior razao entre resistencia a compressao e densidade, pois essa razao mede quanta carga o material suporta por unidade de massa. Passo 2: Calculei a razao de cada material (resistencia dividida pela densidade). Concreto: 25/2400 = 0,0104. Aco: 250/7850 = 0,0318. Madeira estrutural: 40/600 = 0,0667. Aluminio: 200/2700 = 0,0741. Plastico rigido: 50/1200 = 0,0417. Passo 3: O maior valor e o do aluminio (0,0741), seguido de perto pela madeira estrutural (0,0667). Portanto, a alternativa correta e a E, que coincide com o gabarito oficial. Passo 4: Por que as outras estao erradas: o concreto tem a menor razao, pois sua densidade alta nao e compensada pela resistencia relativamente baixa; a madeira fica em segundo lugar, com razao inferior a do aluminio; o aco tem a maior resistencia absoluta, mas sua densidade muito alta reduz a razao; o plastico rigido tem densidade baixa, mas resistencia insuficiente para superar o aluminio. Passo 5: Conclusao: considerando apenas o criterio do estudo (carga vertical com menor massa), o aluminio e o material mais adequado.

💡 Dica: Considere as propriedades dos materiais em relação à altura das estruturas.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Senso comum

Acredita que o concreto, por ser o material tradicional de colunas, deve ser o melhor, ou ignora a densidade e se prende apenas a ideia de material robusto. Nao calcula a razao para comparar.

B Erradaerro: Procedimental

Percebe que a madeira tem a menor densidade e supoe que isso basta para ser a melhor escolha, sem comparar com a razao do aluminio. Pode ter calculado 40/600 corretamente mas nao verificou o valor do aluminio.

C Erradaerro: Conceitual

Escolhe o aco por ter a maior resistencia a compressao (250 MPa), confundindo resistencia absoluta com a razao resistencia/densidade que o estudo exige.

D Erradaerro: Procedimentala que mais engana

Destaca a baixa densidade do plastico rigido (1200 kg/m3) e nao compara a razao final, cujo valor (0,0417) fica abaixo do aluminio. Pode ter errado a divisao ou assumido que densidade baixa basta.

Por que engana: Confundir resistência com peso, escolhendo materiais pesados que não suportam bem estruturas altas.

E Correta

A razão resistência/densidade é calculada dividindo-se a resistência à compressão pela densidade. Para o alumínio, essa razão é aproximadamente 200/2.700 = 0,074 MPa·m³/kg, a maior entre os materiais apresentados. Assim, segundo o critério definido no texto-base, o alumínio oferece a maior capacidade de suportar carga vertical por unidade de massa.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

Bloom Analisar

Leitura medio

Discriminação medio

Peso pedagógico medio

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade dupla

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ interpretativa🧩 progressao

🎯 Conceito central

materiais de construção

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

propriedades dos materiais · resistencia e densidade

📚 Reveja

Revisar as propriedades dos materiais utilizados em engenharia civil.

⚠️ Erro mais comum

Confundir resistência com peso, escolhendo materiais pesados que não suportam bem estruturas altas.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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Cole o enunciado e veja a resolução passo a passo, a alternativa correta e por que as outras estão erradas.

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