FísicaENEMBNCC EM13CNT204Difícil⏱ longo

Uma viga horizontal de comprimento L = 4,00 m e massa m_b = 12,0 kg é apoiada em A (dobradiça, extremidade…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT204

Elaborar explicações, previsões e cálculos a respeito dos movimentos de objetos na Terra, no Sistema Solar e no Universo com base na análise das interações gravitacionais, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Uma viga horizontal de comprimento L = 4,00 m e massa m_b = 12,0 kg é apoiada em A (dobradiça, extremidade esquerda) e em B (rolamento vertical, extremidade direita). Uma carga puntual m_p = 30,0 kg está pendurada a 1,00 m de A. Além disso há uma carga triangular distribuída crescente de 0 em A até q0 = 600 N/m em B (resultante vertical = 1/2·q0·L atuando a 2/3·L de A). Use g = 10 m/s². Determine as reações verticais V_A e V_B e a reação horizontal H_A.

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Dados: L=4,00 m; m_b·g=12·10=120 N (em x=2,00 m); W_p=30·10=300 N (em x=1,00 m); W_tri=(1/2)·600·4,00=1200 N atuando em x=2,6667 m. SF_x=0 ? H_A=0 (não há cargas horizontais). SF_y=0 ? V_A+V_B=300+120+1200=1620 N. SM_A=0 ? V_B·4,00 - (300·1,00) - (120·2,00) - (1200·2,6667)=0 ? V_B=(300+240+3200)/4,00=3740/4,00=935 N. Logo V_A=1620-935=685 N. Reações: H_A=0; V_A=685 N; V_B=935 N.

Explicação

A análise das forças verticais e horizontais permite determinar as reações nos apoios da viga, utilizando as condições de equilíbrio. As somas das forças verticais e o momento em relação a um ponto específico garantem que todas as forças atuantes sejam levadas em conta, resultando nas reações calculadas. O uso das propriedades da carga triangular e das forças pontuais é essencial para obter os valores exatos das reações.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil

Bloom Criar

Leitura alto

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade multipla

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

🎯 Conceito central

equilíbrio de forças

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

equilíbrio de forças · momentos em viga

📚 Reveja

Revisar as condições de equilíbrio estático e cálculo de reações em vigas.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir as forças verticais com as horizontais, não aplicando corretamente as condições de equilíbrio.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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