Uma viga rígida horizontal de 3,0 m está apoiada em um pivô na extremidade esquerda. A viga tem massa 6 kg…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões, avaliar intervenções e/ou construir protótipos de sistemas térmicos que visem à sustentabilidade, considerando sua composição e os efeitos das variáveis termodinâmicas sobre seu funcionamento, considerando também o uso de tecnologias digitais que auxiliem no cálculo de estimativas e no apoio à construção dos protótipos.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Uma viga rígida horizontal de 3,0 m está apoiada em um pivô na extremidade esquerda. A viga tem massa 6 kg (peso concentrado no centro) e sofre uma força vertical descendente de 30 N aplicada a 2,0 m do pivô. Calcule a reação vertical no pivô. Use g = 10 m/s².
- A) 60 N
- B) 75 N
- C) 100 N
- D) 90 N
- E) 30 N
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Calcule o peso da viga. Peso = massa x g = 6 kg x 10 m/s^2 = 60 N. Como a viga é homogênea, esse peso atua no centro, a 1,5 m do pivô. Passo 2: Identifique as forças verticais para baixo. São o peso da viga (60 N, no centro) e a força externa de 30 N (a 2,0 m do pivô). O total para baixo é 60 + 30 = 90 N. Passo 3: Aplique o equilíbrio de forças na vertical. A soma das forças verticais deve ser zero. Portanto, a reação vertical no pivô deve ser igual e oposta ao total para baixo: R = 90 N, para cima. Passo 4: Verifique o equilíbrio de momentos (dúvida do enunciado). Em relação ao pivô, o peso da viga gera momento de 60 x 1,5 = 90 N·m e a força de 30 N gera 30 x 2,0 = 60 N·m, ambos no mesmo sentido. Sem um segundo apoio, a viga giraria, então o enunciado supõe implicitamente outra restrição. Como a pergunta pede a reação vertical no pivô, a resposta fica 90 N. Passo 5: Compare com o gabarito oficial, que é D (90 N), igual à minha resolução. Por que as outras estão erradas: A (60 N) considera só o peso da viga e ignora a força de 30 N; B (75 N) divide o momento total de 150 N·m pela distância de 2,0 m, o que não corresponde a nenhuma força vertical do sistema; C (100 N) não corresponde à soma correta das forças e indica erro numérico; E (30 N) considera só a força aplicada e ignora o peso da viga.
💡 Dica: Aplique a condição de equilíbrio para resolver a questão.
Alternativa por alternativa
O aluno calcula apenas o peso da viga (6 kg x 10 m/s^2 = 60 N) e esquece de somar a força vertical descendente de 30 N aplicada no ponto a 2,0 m do pivô.
O aluno calcula o momento total em relação ao pivô (60 x 1,5 + 30 x 2,0 = 150 N·m) e divide por 2,0 m, confundindo o equilíbrio de momentos com o de forças verticais.
O aluno faz erro numérico ou de arredondamento na soma das cargas, obtendo 100 N em vez de 90 N, possivelmente por uso incorreto do valor da massa ou do peso.
Por que engana: O aluno pode confundir a soma das forças com a soma dos momentos, não aplicando corretamente as condições de equilíbrio.
Equilíbrio vertical: R - m·g - 30 N = 0 ? R = m·g + 30 = 6·10 + 30 = 90 N.
O aluno considera apenas a força externa de 30 N e ignora o peso da própria viga, que também atua verticalmente para baixo.
Raio-X da questão
equilíbrio de forças
avaliacao
equilíbrio de forças · momentos de força
Revisar as condições de equilíbrio em sistemas estáticos.
O aluno pode confundir a soma das forças com a soma dos momentos, não aplicando corretamente as condições de equilíbrio.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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