Física9º anoDifícil⏱ medio

Um tronco apoiado sobre uma pedra funciona como gangorra: um praticante de massa m1 = 45 kg fica a d1 = 1,20 m…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Questão

Um tronco apoiado sobre uma pedra funciona como gangorra: um praticante de massa m1 = 45 kg fica a d1 = 1,20 m do apoio; para equilibrar, onde deve posicionar um segundo praticante de massa m2 = 60 kg? Use torque t = m g d (força peso) e equilíbrio de torques.

A) A massa m1 não é relevante no problema de torques.
B) d2 = m2·d1/m1.
C) d2 = (m1·d1)/m2 = (45·1,20)/60 = 0,90 m do apoio.
D) d2 = 0,75 m do apoio.
E) O segundo praticante deve ficar à esquerda do apoio.

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

Para a gangorra ficar em equilibrio, a soma dos torques em relacao ao apoio deve ser zero. Como os praticantes ficam em lados opostos do apoio, os torques tem sentidos contrarios e devem ter mesmo modulo: m1 · d1 = m2 · d2. Passo 2: Isolando d2, temos d2 = (m1 · d1) / m2. Passo 3: Substituindo os valores, d2 = (45 · 1,20) / 60 = 54 / 60 = 0,90 m. Passo 4: Logo, o segundo praticante deve ficar a 0,90 m do apoio, do lado oposto ao primeiro. Passo 5: Por que as outras estao erradas: A afirma que m1 nao e relevante, mas ela entra diretamente no produto m1 · d1 que define o torque. B inverte a relacao entre as massas e distancias, o que daria 1,60 m. D usa apenas a razao 45/60 = 0,75 e esquece de multiplicar pela distancia d1. E fixa um lado arbitrario, mas o que importa e que o segundo praticante fique do lado oposto ao primeiro em relacao ao apoio. Passo 6: O gabarito oficial C esta correto.

💡 Dica: Calcule o torque de cada praticante e iguale-os para encontrar a distância.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceitual

Acredita que apenas a distancia importa no equilibrio e que a massa do primeiro praticante nao influencia o torque. Na verdade, o torque depende da forca peso, que e proporcional a massa.

B Erradaerro: Procedimental

Inverte a relacao de equilibrio, isolando d2 como m2 · d1 / m1, o que faz o praticante mais pesado ficar mais longe do apoio, contrario ao que ocorre na gangorra.

C Correta

Equilíbrio: m1 g d1 = m2 g d2 ? d2 = m1 d1 / m2. Substituindo valores: d2 = 45·1,20/60 = 0,90 m.

D Erradaerro: Procedimentala que mais engana

Calcula apenas a razao entre as massas (45/60 = 0,75) e esquece de multiplicar pela distancia d1 do primeiro praticante, obtendo um resultado sem significado fisico correto.

Por que engana: Confundir a relação entre as massas e as distâncias, aplicando a fórmula de forma incorreta.

E Erradaerro: Interpretação

Supoe que a posicao do segundo praticante depende de um lado fixo (esquerda) e nao do fato de que, para equilibrar, ele deve ficar no lado oposto ao primeiro, sem ser especificada a posicao inicial de m1.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil

Bloom Analisar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade dupla

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

🎯 Conceito central

equilíbrio de torques

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

equilíbrio de torques · força peso

📚 Reveja

Revisar o conceito de torque e equilíbrio em sistemas de alavanca.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a relação entre as massas e as distâncias, aplicando a fórmula de forma incorreta.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cotidiano

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