Uma viga rígida horizontal de comprimento 4,0 m está articulada na extremidade esquerda e sustentada por um…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Uma viga rígida horizontal de comprimento 4,0 m está articulada na extremidade esquerda e sustentada por um cabo vertical na extremidade direita. Uma carga de 100 N atua para baixo a 3,0 m da articulação. Em equilíbrio, determine a tração no cabo.
- A) Tração no cabo T = 90 N
- B) Tração no cabo T = 75 N (para cima)
- C) Tração no cabo T = 60 N
- D) Tração no cabo T = 100 N
- E) Tração no cabo T = 50 N
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique as forças verticais sobre a viga. A articulação na extremidade esquerda pode exercer reação vertical, a carga de 100 N atua para baixo a 3,0 m da articulação e o cabo vertical na extremidade direita (a 4,0 m da articulação) puxa a viga para cima com tração T. Considera-se que o peso próprio da viga é desprezível, pois não foi informado. Passo 2: Como a viga está em equilíbrio, a soma dos momentos em relação à articulação deve ser zero. A reação da articulação não gera momento em relação a esse ponto, então só entram o peso e a tração. Passo 3: Escreva a equação de momentos: T vezes 4,0 m (braço do cabo) menos 100 N vezes 3,0 m (braço da carga) = 0, ou seja, 4T = 300. Passo 4: Calcule T = 300 / 4 = 75 N, dirigida para cima, o que é coerente, pois o cabo sustenta a viga. Passo 5: Confira pelo equilíbrio de forças verticais: a reação na articulação deve ser 100 - 75 = 25 N para cima, o que também é consistente. Passo 6: Comparação com o gabarito: o gabarito oficial é B, que coincide com o resultado obtido de forma independente. Por que as outras estão erradas: A (90 N) não corresponde ao equilíbrio de momentos; C (60 N) não resulta de 4T = 300; D (100 N) ignora a posição da carga e a alavanca; E (50 N) corresponderia a uma carga no ponto médio da viga, o que não é o caso.
💡 Dica: Aplique as condições de equilíbrio para resolver a questão.
Alternativa por alternativa
Provavelmente usou um braço de alavanca incorreto para a carga, como 3,6 m em vez de 3,0 m, ou fez um arredondamento indevido nos cálculos de momento.
Por que engana: O aluno pode confundir a direção da força e calcular a tração no cabo como se fosse igual à carga aplicada, sem considerar os momentos.
Momento nulo em torno da articulação: T·4,0 m - 100 N·3,0 m = 0 ? T = (100·3,0)/4,0 = 75 N.
Provavelmente tomou o comprimento da viga como 5 m, ou usou a razão 3/5 em vez de 3/4, misturando a distância da carga com outra medida.
Acredita que o cabo deve sustentar exatamente o peso da carga, como se a tração fosse igual ao peso, sem considerar a alavanca criada pela posição da carga.
Usou a distância de 2,0 m, que seria o ponto médio da viga, em vez dos 3,0 m indicados no enunciado, o que leva a 4T = 200.
Raio-X da questão
equilíbrio de forças
avaliacao
equilíbrio de forças · momento de força
Revisar as condições de equilíbrio em sistemas de forças.
O aluno pode confundir a direção da força e calcular a tração no cabo como se fosse igual à carga aplicada, sem considerar os momentos.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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