— Se a gente apertar pouco, a grade pode ficar solta; se apertar demais, pode espanar a rosca — comentou um…

Questão

— Se a gente apertar pouco, a grade pode ficar solta; se apertar demais, pode espanar a rosca — comentou um voluntario durante a montagem de uma rampa de acesso. O manual do fabricante informa que o parafuso da base da grade deve ser apertado com torque de 30 N*m. No local, ha apenas uma chave de boca de 0,25 m de comprimento (distancia do parafuso ate a mao). Para orientar outros voluntarios, decidiu-se escrever uma frase simples no cartaz de montagem, supondo que a forca seja aplicada no extremo da chave e aproximadamente perpendicular ao cabo. Como referencia cotidiana, considera-se que um peso de 1 kg corresponde a cerca de 10 N (g = 10 m/s^2). Com base no texto, conclua a forca aproximada que deve ser informada no cartaz para obter o torque recomendado de 30 N*m com a chave de 0,25 m.

1. A) Aplicar uma forca de 7,5 N no extremo da chave, aproximadamente perpendicular ao cabo.
2. B) Aplicar uma forca de 300 N no extremo da chave, aproximadamente perpendicular ao cabo.
3. C) Aplicar uma forca de 120 N no extremo da chave, aproximadamente perpendicular ao cabo.
4. D) Aplicar uma forca de 12 N no extremo da chave, aproximadamente perpendicular ao cabo.
5. E) Aplicar uma forca de 120 N no extremo da chave, aproximadamente paralela ao cabo.

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

1. Identifique a grandeza envolvida. Torque (momento de força) é o produto da força pela distância até o ponto de giro, quando a força é perpendicular à alavanca: torque = F x d.
2. Os dados do enunciado são torque = 30 N*m e d = 0,25 m (distância do parafuso até a mão, onde a força é aplicada). A força é aproximadamente perpendicular ao cabo, então o seno do ângulo vale 1.
3. Isole a força: F = torque / d = 30 / 0,25 = 120 N. Verificação: 120 x 0,25 = 30 N*m.
4. A informação de que 1 kg equivale a cerca de 10 N não é necessária para este cálculo; ela serve apenas como referência de peso.
5. Por que as outras estão erradas. A (7,5 N) resulta de multiplicar 30 por 0,25 em vez de dividir. B (300 N) resulta de dividir 30 por um comprimento de 0,1 m, que não é o dado da questão. D (12 N) resulta de dividir 30 por 2,5, ou seja, de ler 0,25 m como 2,5 m. E (120 N) tem a intensidade correta, mas a força paralela ao cabo não gera torque, pois o seno de 0 graus é zero.
6. Conclusão: o cartaz deve orientar a aplicar uma força de cerca de 120 N no extremo da chave, aproximadamente perpendicular ao cabo, o que corresponde à alternativa C, em concordância com o gabarito oficial.

💡 Dica: Use a fórmula do torque e isole a força aplicada na chave.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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