Durante um exercício de fortalecimento abdominal, uma aluna está deitada. O eixo de rotação fica nos quadris…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Durante um exercício de fortalecimento abdominal, uma aluna está deitada. O eixo de rotação fica nos quadris, e suas pernas estendidas apontam para a direita. O centro de massa das pernas está a 0,90 m dos quadris. Considere a massa das pernas igual a 8,0 kg e g = 10 m/s². Nessa posição, o peso das pernas tende a girá-las no sentido horário. Calcule o torque produzido pelo peso das pernas, usando t = r · F, em que F é o peso das pernas, e indique seu sentido.
- A) 72 N·m, sentido anti-horário
- B) 8 N·m, sentido horário
- C) 72 N·m, sentido horário
- D) 80 N·m, sentido horário
- E) 90 N·m, sentido horário
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A massa das pernas é m = 8,0 kg, g = 10 m/s² e a distância do centro de massa ao eixo (quadris) é r = 0,90 m. Passo 2: Calcule o peso das pernas: P = m·g = 8,0 · 10 = 80 N. Passo 3: Calcule o torque com t = r·F = 0,90 · 80 = 72 N·m. Passo 4: Determine o sentido. O enunciado diz que o peso das pernas tende a girá-las no sentido horário, então o torque é horário. Resultado: 72 N·m, sentido horário, que é a alternativa C, em acordo com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A tem o valor certo, mas o sentido anti-horário contraria o enunciado; B usa um valor que não corresponde a r·F, pois 8 N·m não sai de nenhuma multiplicação correta dos dados; D usa apenas o peso (80 N) como se fosse o torque, esquecendo de multiplicar pelo braço de alavanca; E usa um valor de 90 N·m que não resulta de r·F com os dados, provavelmente por erro de cálculo ou de unidade.
💡 Dica: Calcule o peso das pernas e aplique na fórmula do torque.
Alternativa por alternativa
O aluno calcula corretamente o módulo 72 N·m, mas inverte o sentido, achando que o peso gira as pernas no sentido anti-horário. Ignora a informação dada no enunciado sobre o sentido da rotação.
O aluno parece não usar corretamente a relação t = r·F, chegando a 8 N·m, valor que coincide com a massa em kg. Provavelmente confunde a massa com o torque e deixa de aplicar g e o braço r.
Por que engana: O aluno pode confundir a fórmula do torque e calcular incorretamente a força, resultando em um valor de torque que não considera a massa corretamente.
O peso das pernas é F = m · g = 8,0 · 10 = 80 N. Assim, o torque é t = r · F = 0,90 · 80 = 72 N·m. Como as pernas estão à direita dos quadris e o peso atua para baixo, a tendência de giro é no sentido horário.
O aluno calcula o peso P = 80 N corretamente, mas esquece de multiplicar pelo braço r = 0,90 m e apresenta a força como se fosse o torque.
O aluno obtém um valor de 90 N·m que não corresponde a r·F com os dados, provavelmente por erro de cálculo ou de unidade (por exemplo, tratando 0,90 m como se fosse outro valor numérico). Não aplica corretamente a conversão e a multiplicação.
Raio-X da questão
torque e peso
avaliacao
cálculo de torque · força e peso
Revisar o cálculo de torque e a relação com o peso.
O aluno pode confundir a fórmula do torque e calcular incorretamente a força, resultando em um valor de torque que não considera a massa corretamente.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
Questões parecidas com resolução
- Em aula de ginástica, um aluno segura a perna direita estendida horizontalmente. A perna tem massa de 6,0 kg e o centro…
- Um aluno de massa m = 25,0 kg está em pé e inclina o tronco 10° para a frente, modelado como uma barra rígida de…
- Em uma projeção de quadril, o oponente tem massa m = 60,0 kg e seu centro de massa está a r_cm = 0,25 m do eixo de…
- Na aula, Luísa mantém o tronco reto e horizontal, estendido para a esquerda dos quadris, quando vista de lado. O tronco…
- Uma barra uniforme, de 1,40 m de altura e 40 kg de massa, está deitada e gira em torno dos pés. Qual torque mínimo é…
- Em uma aula de lutas, a turma analisa um arremesso de quadril. Nesse movimento, uma força perpendicular de 150 N é…
Todas as questões de Equilíbrio de Ponto Material e Corpo Rígido
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog