Duas pessoas formam um par para uma elevação: levantador m1 = 70 kg mantém parceiro m2 = 55 kg estendido…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Experimentar e fruir exercícios físicos que solicitem diferentes capacidades físicas, identificando seus tipos (força, velocidade, resistência, flexibilidade) e as sensações corporais provocadas pela sua prática.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Duas pessoas formam um par para uma elevação: levantador m1 = 70 kg mantém parceiro m2 = 55 kg estendido horizontalmente a d = 0,60 m do ponto de apoio do levantador. A linha de ponta do pé do levantador está a 0,20 m do ponto de apoio na direção do parceiro (limite da base de apoio). Considerando g = 10 m/s², verifique se o sistema fica estável ou tomba; apresente cálculos de centro de massa combinado e torque.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Calcule a posição x_com relativa ao ponto de apoio: x_com = (m2·d + m1·0)/(m1+m2) = (55·0,60)/125 = 33/125 = 0,264 m. Como x_com = 0,264 m excede 0,20 m (limite da base), a projeção do peso total sai da base ? tombamento. Peso total W = (m1+m2)g = 125·10 = 1250 N; torque em relação à borda frontal t = W·(x_com - 0,20) = 1250·0,064 = 80 N·m, gerando rotação que provoca queda. Para evitar tombar, reduzir d, aumentar avanço dos pés ou redistribuir massa do parceiro (diminuir x_com).
Explicação
O cálculo do centro de massa combinado indica que a posição do centro de massa ultrapassa o limite da base de apoio, resultando em instabilidade. O torque calculado em relação à borda frontal mostra que a força gravitacional gera um momento que provoca a rotação do sistema, levando ao tombamento. Para garantir a estabilidade, é necessário ajustar a posição do parceiro ou a base de apoio.
Raio-X da questão
centro de massa e torque
avaliacao
centro de massa · torque
Revisar os conceitos de centro de massa e torque em sistemas de forças.
O aluno pode confundir a posição do centro de massa e não considerar corretamente a distância do ponto de apoio ao calcular o torque.
saude
pensamento_critico
cientifico
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