Na figura 2, é possível observar esculturas construídas com a sobreposição de pedras. Com base nos…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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
Na figura 2, é possível observar esculturas construídas com a sobreposição de pedras. Com base nos conhecimentos sobre equilíbrio e estática, é correto afirmar que cada uma das esculturas está em equilíbrio estático UEL - 2019
- A) instável, pois o momento de força atuante na pedra superior varia com o tempo.
- B) estável, pois a resultante das forças que atuam sobre a última pedra é positiva.
- C) instável, pois a resultante das forças que atuam sobre o conjunto das pedras é nula.
- D) estável, pois a resultante das forças que atuam sobre a primeira pedra é positiva.
- E) instável, pois a resultante das forças que atuam sobre o conjunto das pedras é negativa.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique o conceito central. Equilíbrio estático de um corpo exige que a resultante das forças seja nula (soma vetorial das forças igual a zero) e que o torque (momento) resultante também seja nulo. A resultante nula garante que o conjunto não sofre aceleração de translação; o torque nulo garante que não gira.
- Analise o enunciado. Ele pergunta se cada escultura, formada pela sobreposição de pedras, está em equilíbrio estático. O gabarito indica a alternativa C: instável, pois a resultante das forças sobre o conjunto das pedras é nula. Há uma aparente contradição interna nessa alternativa: a resultante nula é condição de equilíbrio, mas a conclusão é 'instável'. A chave está em que a resultante nula sozinha não basta; o que determina a estabilidade do conjunto é a posição do centro de massa e a distribuição do torque, e a escultura é instável porque seu centro de massa fica muito deslocado do apoio, de modo que pequenas perturbações geram torques que tendem a derrubá-la.
- Aplique ao caso. Em cada escultura, as forças peso e normal se equilibram em módulo, então a resultante sobre o conjunto é nula e a escultura não acelera em translação. Porém, como o empilhamento é precário, qualquer desvio pequeno desloca a linha de ação do peso para fora da base de apoio, criando torque que a derruba. Logo, o equilíbrio é instável.
- Verifique as demais alternativas. A) está errada porque o momento das forças na pedra superior não precisa variar com o tempo para definir o equilíbrio; a instabilidade decorre da posição do centro de massa. B) está errada porque uma resultante positiva sobre a última pedra significaria que ela é empurrada e não estaria em equilíbrio. D) está errada porque a resultante sobre a primeira pedra não pode ser positiva se o sistema está em repouso. E) está errada porque a resultante sobre o conjunto não é negativa; se fosse, haveria aceleração e o conjunto não estaria em repouso.
- Conclusão. A alternativa correta é a C, pois descreve corretamente que a resultante é nula, mas que a configuração é instável.
💡 Dica: Analise as condições de equilíbrio estático para cada escultura.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que a estabilidade depende de o momento de força variar com o tempo, confundindo variação temporal com a condição geométrica de equilíbrio.
O aluno pensa que resultante positiva sobre a última pedra indica equilíbrio, sem perceber que resultante não nula implica aceleração e, portanto, ausência de equilíbrio.
Por que engana: Confundir as condições de estabilidade e instabilidade, afirmando que a resultante das forças é nula quando na verdade é a condição para o equilíbrio estável.
CORRETA. O equilíbrio é instável porque a resultante das forças é nula, mas qualquer perturbação pode desestabilizar o sistema.
O aluno entende que a primeira pedra precisa de resultante positiva para sustentar o conjunto, ignorando que, em repouso, a resultante sobre ela deve ser nula.
O aluno acredita que o equilíbrio instável ocorre quando a resultante é negativa, confundindo o sentido da força com a condição de equilíbrio, que exige resultante nula.
Raio-X da questão
equilíbrio estático, estática
avaliacao
equilíbrio de forças · momentos de força
Revisar os conceitos de equilíbrio e estática em corpos rígidos.
Confundir as condições de estabilidade e instabilidade, afirmando que a resultante das forças é nula quando na verdade é a condição para o equilíbrio estável.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cotidiano
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