Física3ª sérieBNCC EM13CNT101Difícil⏱ longo

Uma viga rígida e homogênea de comprimento 4,0 m e massa 20 kg está apoiada em dois apoios sem atrito nas…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT101

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 e homogênea de comprimento 4,0 m e massa 20 kg está apoiada em dois apoios sem atrito nas extremidades. Sobre a viga, a 1,0 m da extremidade esquerda, aplica-se uma carga para baixo de 200 N. Determine as reações nos apoios e verifique se a viga permanece em contato com ambos. Use g = 10 m/s² e considere equilíbrio estático no plano.

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

Resposta esperada

Peso da viga: P = m·g = 20·10 = 200 N atuando no centro (x = 2,0 m). Forças descendentes: 200 N (carga) em x = 1,0 m e 200 N (peso) em x = 2,0 m. Equilíbrio vertical: RA + RB = 400 N. Momentos em A: RB·4,0 - 200·2,0 - 200·1,0 = 0 ? RB = 150 N. Então RA = 400 - 150 = 250 N. Ambas reações são positivas, logo a viga mantém contato com os dois apoios.

Explicação

A análise das forças e momentos garante que a soma das reações nos apoios equilibre o peso total da viga e a carga aplicada. O cálculo dos momentos em um dos apoios permite determinar a reação no outro apoio, confirmando que ambas as reações são positivas. Isso indica que a viga está em equilíbrio e em contato com os dois apoios, sem risco de tombar ou se desprender.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil

Bloom Criar

Leitura medio

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 estático

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

equilíbrio de forças · momento de força

📚 Reveja

Revisar as condições de equilíbrio de corpos rígidos.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a soma das forças verticais com a soma dos momentos, levando a um cálculo incorreto das reações nos apoios.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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