Um praticante de 60 kg está parado no centro de uma rede suspensa que é apoiada por duas cordas simétricas…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um praticante de 60 kg está parado no centro de uma rede suspensa que é apoiada por duas cordas simétricas. Cada corda forma 30° com a horizontal. Considerando equilíbrio estático e g = 10 m/s², determine a tensão T em cada corda. Use F = m·a e indique a direção da força.
- A) Tensão em cada corda T = 6,00×10^2 N (600 N), dirigida ao longo da corda para cima e para as extremidades.
- B) A direção da força é para baixo, seguindo o peso do praticante.
- C) A tensão em cada corda é zero, já que o praticante não está se movimentando.
- D) Cada corda suporta 300 N, pois são duas cordas dividindo o peso.
- E) A tensão nas cordas é 6000 N, pois a força aumenta com a altura.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique as forças verticais. O praticante tem peso P = m·g = 60 × 10 = 600 N, dirigido para baixo. As duas cordas puxam o sistema para cima, cada uma com tensão T e inclinação de 30° em relação à horizontal.
- Como o praticante está em equilíbrio estático, a aceleração é zero (a = 0), e a soma das forças verticais é nula. Assim, 2·T·sen30° = P.
- Como sen30° = 0,5, temos 2·T·0,5 = 600, isto é, T = 600 N. Não há componente horizontal a considerar, pois as cordas são simétricas e se anulam horizontalmente.
- A tensão atua ao longo de cada corda, apontando para cima e para as extremidades, que é exatamente a direção descrita na alternativa A. Logo, A está correta e coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: a B confunde a força de tensão com o peso, que atua para baixo, e não com a força que as cordas exercem; a C confunde equilíbrio com ausência de forças, já que o equilíbrio exige forças que se anulam, não forças nulas; a D ignora o ângulo de 30° e divide o peso apenas pelo número de cordas; a E atribui à altura uma influência que não existe, pois a tensão depende do peso e do ângulo, e não da altura.
💡 Dica: Aplique as leis de Newton para resolver a tensão nas cordas.
Alternativa por alternativa
Equilíbrio vertical: 2T·sin30° = m·g ? T = m·g/(2·sin30°) = 60·10/(2·0,5) = 600 N. A força atua ao longo da corda (direção inclinada para cima).
Imagina que a força que atua sobre o praticante pela rede deve seguir o peso, isto é, para baixo. Não percebe que a tensão nas cordas puxa o sistema para cima para equilibrar o peso.
Acredita que, se o praticante está parado, as forças nas cordas são nulas. Não percebe que o equilíbrio estático exige forças que se cancelam, e não ausência de forças.
Divide o peso igualmente entre as duas cordas (600 ÷ 2 = 300 N) e esquece que cada corda está inclinada, de modo que só a componente vertical da tensão sustenta o peso.
Por que engana: Confundir a tensão nas cordas com o peso do praticante, acreditando que a tensão é igual ao peso total dividido pelo número de cordas sem considerar o ângulo.
Acha que a força nas cordas aumenta com a altura da rede. Essa intuição do dia a dia não se aplica: a tensão depende do peso e do ângulo das cordas, e a altura não entra na equação de equilíbrio.
Raio-X da questão
tensão em cordas
avaliacao
equilibrio de forças · tensao em cordas
Revisar as leis de Newton e equilíbrio de forças em sistemas.
Confundir a tensão nas cordas com o peso do praticante, acreditando que a tensão é igual ao peso total dividido pelo número de cordas sem considerar o ângulo.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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