Ao executar uma pose sobre a ponta do pé, o centro de massa do dançarino (m = 60 kg) está a uma distância…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Questão
Ao executar uma pose sobre a ponta do pé, o centro de massa do dançarino (m = 60 kg) está a uma distância horizontal x = 6,0 cm do tornozelo (pivot). Calcule o torque t produzido pelo peso em relação ao tornozelo usando t = m g x (em N·m). Use g = 10 m/s².
- A) 72 N·m
- B) 6 N·m
- C) 18 N·m
- D) t = 36 N·m
- E) 300 N·m
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Massa m = 60 kg, aceleração da gravidade g = 10 m/s² e distância horizontal x = 6,0 cm do centro de massa ao tornozelo (pivô).
- Converta a distância para metros, pois o torque deve ser dado em N·m. Como 1 m = 100 cm, x = 6,0 cm = 0,06 m.
- Aplique a fórmula do torque t = m g x. Peso = m g = 60 × 10 = 600 N. Então t = 600 × 0,06 = 36 N·m.
- Compare com o gabarito. A resposta obtida, 36 N·m, coincide com a alternativa D, que é o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A (72 N·m) corresponde a usar uma distância de 0,12 m, o dobro da correta. B (6 N·m) não considera corretamente a massa, a gravidade e a conversão de unidades. C (18 N·m) corresponde a usar metade da distância, 3 cm. E (300 N·m) corresponde a usar o peso de 600 N multiplicado por 0,5 m, valor que não corresponde aos dados.
💡 Dica: Aplique a fórmula do torque com os valores fornecidos.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente usou uma distância de 0,12 m, dobrando o braço de alavanca, possivelmente por confundir o tornozelo com outro ponto de referência ou por erro de multiplicação.
Por que engana: O aluno pode confundir a fórmula do torque e aplicar incorretamente a distância ou a massa, resultando em um valor errado.
O aluno provavelmente não multiplicou corretamente os fatores da fórmula, deixando de considerar a massa, a gravidade ou a conversão de centímetros para metros, e tomou um valor numérico pequeno como resultado.
O aluno provavelmente usou a metade da distância (3 cm), talvez por entender mal a medida ou por erro na conversão de unidades.
t = m g x = 60·10·0,06 = 36 N·m; torque tende a rotacionar o corpo sobre o tornozelo e deve ser equilibrado por músculos/reações.
O aluno provavelmente multiplicou o peso (600 N) por uma distância de 0,5 m, trocando a distância de 6 cm por um valor muito maior, ou não converteu a unidade corretamente.
Raio-X da questão
torque em física
avaliacao
cálculo de torque · forças e movimentos
Revisar o conceito de torque e suas aplicações em física.
O aluno pode confundir a fórmula do torque e aplicar incorretamente a distância ou a massa, resultando em um valor errado.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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