Em uma oficina de ciências de uma escola pública, estudantes usam uma régua uniforme de 1,40 m como uma…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Interpretar resultados e realizar previsões sobre atividades experimentais, fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas noções de probabilidade e incerteza, reconhecendo os limites explicativos das ciências.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma oficina de ciências de uma escola pública, estudantes usam uma régua uniforme de 1,40 m como uma pequena balança. A régua está apoiada exatamente em seu centro, e sua massa não altera o equilíbrio porque o peso da própria régua atua sobre o ponto de apoio. Um objeto de massa 4,0 kg é colocado a 0,30 m do ponto de apoio, no lado esquerdo. No lado direito, a 0,40 m do ponto de apoio, será colocado outro objeto, cuja massa deve ser determinada. Considere desprezíveis as dimensões dos objetos e adote a condição de equilíbrio dos torques em relação ao apoio. Com base no texto, qual deve ser a massa do objeto colocado no lado direito para que a régua permaneça em equilíbrio?
- A) 2,0 kg
- B) 3,0 kg
- C) 5,0 kg
- D) 4,0 kg
- E) 1,0 kg
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique o princípio. Para o equilíbrio, a soma dos torques (massa vezes distância ao apoio) de um lado deve ser igual à soma do outro lado. O peso da régua não entra na conta, pois atua sobre o apoio, e as dimensões dos objetos são desprezadas.
- Calcule o torque do lado esquerdo. O objeto de 4,0 kg está a 0,30 m do apoio, então o torque é 4,0 x 0,30 = 1,2 kg.m.
- Monte a equação do lado direito. Com massa m a 0,40 m do apoio, o torque é m x 0,40.
- Iguale os torques: m x 0,40 = 1,2, portanto m = 1,2 / 0,40 = 3,0 kg.
- Compare com o enunciado. A resposta 3,0 kg é a alternativa B, que coincide com o gabarito oficial. A alternativa A está errada porque 2,0 kg não satisfaz a igualdade dos torques (2,0 x 0,40 = 0,8, diferente de 1,2). A alternativa C está errada porque 5,0 kg daria torque de 2,0 kg.m. A alternativa D está errada porque a massa igual não compensa a diferença de distâncias. A alternativa E está errada porque 1,0 kg daria torque de apenas 0,4 kg.m.
💡 Dica: Aplique o princípio da alavanca para encontrar o peso necessário.
Alternativa por alternativa
Provavelmente usou uma distância incorreta no lado direito, como 0,60 m, obtida por soma ou confusão com outra medida da régua, e dividiu 1,2 por esse valor.
Para a régua permanecer em equilíbrio, os módulos dos torques em relação ao apoio devem ser iguais: 4,0 kg × 0,30 m = m × 0,40 m. Assim, 1,20 kg·m = m × 0,40 m, portanto m = 3,0 kg.
Provavelmente somou as massas (4,0 + 1,0) em vez de igualar os torques, tratando o problema como se a soma das massas determinasse o equilíbrio.
Acredita que dois objetos de mesma massa se equilibram em qualquer posição, ignorando que a distância ao apoio altera o torque.
Provavelmente inverteu a proporção entre massa e distância ao montar a equação, dividindo o torque pela distância errada e obtendo um valor muito pequeno.
Raio-X da questão
equilíbrio de forças
avaliacao
equilíbrio de forças · momentos de força
Revisar o princípio de alavanca e momentos de força.
O aluno pode confundir a relação entre os pesos e as distâncias, aplicando a regra do equilíbrio de forma incorreta.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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