Em um projeto de aproveitamento de energia hídrica em uma comunidade rural, uma roda d’água tem raio de 0,5 m…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais, tecnologias e possíveis soluções para as demandas que envolvem a geração, o transporte, a distribuição e o consumo de energia elétrica, considerando a disponibilidade de recursos, a eficiência energética, a relação custo/benefício, as características geográficas e ambientais, a produção de resíduos e os impactos socioambientais e culturais.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em um projeto de aproveitamento de energia hídrica em uma comunidade rural, uma roda d’água tem raio de 0,5 m. Durante determinado instante, uma força constante de 30 N é aplicada tangencialmente à borda da roda. Como a força tangencial é perpendicular ao raio no ponto de aplicação, o torque pode ser calculado por t = F · r. Com base nas informações do texto, qual é o módulo do torque produzido pela força aplicada na roda d’água?
- A) 15 N·m
- B) 10 N·m
- C) 60 N·m
- D) 7,5 N·m
- E) 30 N·m
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. A força tangencial aplicada é F = 30 N e o raio da roda é r = 0,5 m. A força é tangencial, logo perpendicular ao raio, e o enunciado já indica a fórmula do torque: t = F · r.
- Resolva por conta própria. Como a força é perpendicular ao raio, o ângulo entre eles é de 90 graus e o seno vale 1, então t = 30 · 0,5 = 15 N·m.
- Compare com o resultado. O valor obtido, 15 N·m, corresponde à alternativa A, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A alternativa B (10 N·m) não resulta de F · r com os dados do texto. A alternativa C (60 N·m) seria obtida dividindo a força pelo raio, o que contraria a fórmula dada. A alternativa D (7,5 N·m) surgiria se o raio fosse usado duas vezes, o que não faz parte da fórmula. A alternativa E (30 N·m) ignora o raio e iguala o torque à força, o que não tem sentido físico porque torque tem unidade de força vezes distância.
💡 Dica: Calcule o torque usando a fórmula τ = r × F.
Alternativa por alternativa
Como a força é tangencial, o ângulo entre a força e o raio é de 90°, e sen 90° = 1. Portanto, τ = F · r = 30 N · 0,5 m = 15 N·m.
Provavelmente fez uma divisão sem base no enunciado, obtendo 30 ÷ 3, como se a força fosse dividida por um fator que não aparece nos dados.
Dividiu a força pelo raio em vez de multiplicar, calculando 30 ÷ 0,5 = 60. Não percebeu que a fórmula do torque é um produto.
Multiplicou a força pelo raio duas vezes, calculando 30 · 0,5 · 0,5 = 7,5. Aplicou o raio como se entrasse ao quadrado na fórmula do torque.
Por que engana: Confundir torque com força, calculando apenas a força sem multiplicar pelo raio.
Ignorou o raio e considerou que o torque é igual à própria força aplicada. Não entendeu que o torque depende da distância ao eixo de rotação.
Raio-X da questão
torque em física
avaliacao
definicao de torque · multiplicacao de vetores escalares
Revisar a fórmula do torque e suas aplicações.
Confundir torque com força, calculando apenas a força sem multiplicar pelo raio.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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