Durante um passo de salão, o líder aplica uma força horizontal F = 80 N na mão da parceira a uma altura h =…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Experimentar, fruir e recriar danças de salão, valorizando a diversidade cultural e respeitando a tradição dessas culturas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Durante um passo de salão, o líder aplica uma força horizontal F = 80 N na mão da parceira a uma altura h = 1,0 m acima do chão. A parceira tem massa m = 60 kg e fica com os pés separados por 0,25 m (base de apoio: metade = 0,125 m). Usando g = 10 m/s², determine se a parceira tende a deslizar ou tombar.
- A) O momento aplicado é sempre maior que o momento resistente, portanto não há tombamento.
- B) A parceira sempre desliza antes de tombar devido ao baixo atrito.
- C) A parceira tem 0,5 m de base de apoio, então não pode tombar.
- D) Força horizontal não afeta o equilíbrio do corpo, apenas a aceleração.
- E) Tombamento: F·h = 80 N·m > mg·(d/2) = 75 N·m.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique o tipo de risco. Para tombar, o corpo gira em torno da borda do pé mais próximo da força. Para deslizar, seria preciso comparar a força horizontal com o atrito, mas o enunciado não dá o coeficiente de atrito, então a análise possível é a de tombamento por momentos. Passo 2: Calcule o momento que tende a derrubar a parceira. O momento da força horizontal em relação ao apoio é M_derruba = F·h = 80 N × 1,0 m = 80 N·m. Passo 3: Calcule o momento que resiste ao tombamento. O peso é P = m·g = 60 kg × 10 m/s² = 600 N, aplicado no centro de massa, que está sobre o eixo do corpo. A distância da borda da base ao eixo é metade da separação dos pés: 0,25 m / 2 = 0,125 m. Logo, M_resiste = P·(d/2) = 600 N × 0,125 m = 75 N·m. Passo 4: Compare os momentos. Como 80 N·m > 75 N·m, o momento que derruba é maior que o que resiste, e a parceira tende a tombar. Passo 5: Confira o gabarito. A alternativa E afirma exatamente isso, com os valores corretos, então o gabarito oficial está certo. Passo 6: Por que as outras estão erradas. A: inverte a regra, pois tombamento ocorre quando o momento aplicado supera o resistente, e aqui ele supera. B: o enunciado não fornece atrito, e a comparação dos momentos indica tombamento, não deslizamento. C: a base de apoio é a separação dos pés, 0,25 m, e não 0,5 m; base maior não é o que impede o tombamento neste caso. D: a força horizontal produz momento e afeta o equilíbrio, não só a aceleração.
💡 Dica: Calcule as forças envolvidas e compare os momentos.
Alternativa por alternativa
Aplica a regra de equilíbrio ao contrário, achando que momento aplicado maior que o resistente impede o tombamento. Assim, mesmo calculando 80 N·m e 75 N·m, conclui que não há tombamento.
Acredita que atrito baixo sempre faz o corpo deslizar antes de tombar, supondo um cenário que o enunciado não descreve. Não considera que o coeficiente de atrito não foi informado e que a comparação de momentos já indica tombamento.
Por que engana: Confundir a relação entre força e momento, acreditando que a força horizontal não influencia o tombamento do corpo.
Confunde a separação entre os pés com a base de apoio, dobrando o valor de 0,25 m para 0,5 m. Além disso, supõe que uma base maior impede o tombamento, sem fazer a comparação de momentos.
Acredita que a força horizontal atua apenas na aceleração do corpo e não gera momento em relação ao apoio. Por isso ignora o torque que pode levar ao tombamento.
Momento resistente relativo à borda do pé: t_res = mg·(d/2)=60·10·0,125=75 N·m. Momento aplicado t_app = F·h =80·1,0=80 N·m. Como t_app>t_res ocorre tombamento antes de escorregar (limite de deslizamento F/(mg)=0,133).
Raio-X da questão
forças e momentos
avaliacao
momentos e forças · equilíbrio de corpos
Revisar conceitos de equilíbrio de forças e momentos em física.
Confundir a relação entre força e momento, acreditando que a força horizontal não influencia o tombamento do corpo.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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