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Ao ficar na ponta do pé, um dançarino de massa m = 55 kg tem o centro de pressão a uma distância horizontal x…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Questão

Ao ficar na ponta do pé, um dançarino de massa m = 55 kg tem o centro de pressão a uma distância horizontal x = 0,050 m do tornozelo. Calcule o torque t sobre a articulação do tornozelo devido ao peso usando t = m g x (g = 10 m/s²). Forneça t em N·m e indique o sentido (flexão plantar).

A) t = 0 N·m
B) t = 10 N·m
C) t = 15 N·m
D) t = 50 N·m
E) t = 27,5 N·m (sentido de flexão plantar)

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

Identifique os dados do enunciado: massa m = 55 kg, distância horizontal x = 0,050 m do tornozelo e g = 10 m/s². Passo 2: Calcule o peso, que é a força que produz o torque: P = m g = 55 × 10 = 550 N. Passo 3: Aplique a fórmula do torque, que é o produto da força pelo braço de alavanca (distância horizontal até o eixo): t = P × x = 550 × 0,050 = 27,5 N·m. Passo 4: Determine o sentido. Com o centro de pressão à frente do tornozelo, o peso tende a girar o pé para baixo, em torno da articulação, o que caracteriza a flexão plantar, como indicado na alternativa E. Passo 5: Por que as outras estão erradas. A) t = 0 ignora que o peso atua a uma distância não nula do tornozelo. B) 10 N·m corresponde a apenas g, sem multiplicar pela massa e pela distância. C) 15 N·m não resulta de nenhuma combinação correta dos dados. D) 50 N·m resulta de um erro de cálculo ou de unidade na distância. Passo 6: Conclusão: a alternativa correta é a E, t = 27,5 N·m no sentido de flexão plantar, coincidindo com o gabarito oficial.

💡 Dica: Calcule o torque usando a fórmula fornecida.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceitual

O aluno acredita que, por o dançarino estar em equilíbrio na ponta do pé, não há torque. Não percebe que o peso produz torque sempre que age a uma distância do eixo de rotação.

B Erradaerro: Procedimental

O aluno esquece de multiplicar pela massa e pela distância, tomando apenas a gravidade como resultado do torque. Isso indica que não aplicou corretamente a fórmula t = m g x.

C Erradaerro: Atenção

O aluno comete um erro de cálculo ao combinar os valores numéricos, o que leva a um resultado que não corresponde a m g x. Ele não conferiu se o valor obtido era coerente com 550 N vezes 0,050 m.

D Erradaerro: Atençãoa que mais engana

O aluno provavelmente trata a distância de forma incorreta, ou arredonda e desloca a vírgula, obtendo um valor de ordem de grandeza muito maior. Não verifica a conversão de unidades entre centímetros e metros.

Por que engana: O aluno pode confundir a fórmula do torque e não considerar corretamente a distância do centro de pressão ao tornozelo.

E Correta

t = m g x = 55·10·0,05 = 27,5 N·m. O peso cria um momento que tende a flexionar o tornozelo (flexão plantar).

Raio-X da questão

Dificuldade Média

Bloom Analisar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 desafio

🎯 Conceito central

torque em articulação

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

cálculo de torque · forças em equilíbrio

📚 Reveja

Revisar o cálculo de torque e suas aplicações em biomecânica.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a fórmula do torque e não considerar corretamente a distância do centro de pressão ao tornozelo.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cotidiano

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