FísicaUERJBNCC EM13CNT203Difícil⏱ curto

A figura abaixo ilustra uma ferramenta utilizada para apertar ou desapertar determinadas peças metálicas. Para…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT203

Avaliar e prever efeitos de intervenções nos ecossistemas, e seus impactos nos seres vivos e no corpo humano, com base nos mecanismos de manutenção da vida, nos ciclos da matéria e nas transformações e transferências de energia, utilizando representações e simulações sobre tais fatores, 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

A figura abaixo ilustra uma ferramenta utilizada para apertar ou desapertar determinadas peças metálicas. Para apertar uma peça, aplicando-se a menor intensidade de força possível, essa ferramenta deve ser segurada de acordo com o esquema indicado em: (UERJ 2014)

A) Imagem de uma mão segurando a chave de boca com o punho fechado e o braço perpendicular à ferramenta.
B) Imagem de uma mão segurando a chave de boca com o punho fechado e o braço inclinado para cima.
C) Imagem de uma mão segurando a chave de boca com o punho fechado e o braço inclinado para baixo.
D) Imagem de uma mão segurando a chave de boca com o punho fechado e o braço paralelo à ferramenta.

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

Apertar uma peça com a chave de boca é produzir um torque (momento de força) em relação ao eixo da porca. O torque é dado por M = F x d x sen(theta), em que F é a força aplicada, d é a distância do ponto de aplicação ao eixo (braço da alavanca) e theta é o ângulo entre a força e o cabo da ferramenta. Para uma mesma intensidade de torque, quanto maior d e quanto mais perpendicular for a força (sen(theta) próximo de 1), menor a força necessária.
Por isso, a mão deve segurar a chave na extremidade do cabo, que é o ponto de maior braço de alavanca, e aplicar a força de modo a maximizar a componente perpendicular ao cabo. Na figura, a alternativa correta é a D, na qual o braço fica paralelo à ferramenta: a mão fica na extremidade do cabo, com o punho fechado, e a força de empurrar é transmitida perpendicularmente ao cabo, sem desperdício de força em direções que não produzem rotação.
Por que as outras estão erradas: na A, o braço perpendicular faz a mão empurrar em direção que não se alinha ao cabo de forma adequada para aproveitar a alavanca, exigindo mais esforço; na B, o braço inclinado para cima reduz a componente útil da força; na C, o braço inclinado para baixo também reduz essa componente e tende a desalinhar a força em relação à rotação da peça.
Conclusão: a menor força para apertar é obtida com a maior alavanca e a força perpendicular ao cabo, o que corresponde ao esquema da alternativa D.

💡 Dica: Analise a posição do braço para aplicar a menor força possível.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceituala que mais engana

Acredita que, por o braço estar perpendicular à ferramenta, a força tem a direção ideal para girar a peça com o menor esforço, sem considerar que o aproveitamento da alavanca depende da posição da mão no cabo.

Por que engana: Escolher a posição do braço que parece mais confortável, sem considerar o torque aplicado.

B Erradaerro: Senso comum

Imagina que inclinar o braço para cima aumenta a força útil por parecer um movimento natural de levantar a ferramenta, ignorando que apenas a componente perpendicular ao cabo produz torque.

C Erradaerro: Senso comum

Supõe que empurrar a chave para baixo, com o braço inclinado, é a forma mais firme de apertar, tomando a intuição do dia a dia como regra e desconsiderando o ângulo entre força e cabo.

D Correta

CORRETA. A posição com o braço paralelo à ferramenta permite aplicar a força perpendicularmente ao braço da alavanca, maximizando o torque e exigindo menor esforço.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil

Bloom Aplicar

Leitura medio

Discriminação medio

Peso pedagógico medio

Autonomia do enunciado depende_imagem

Cobertura da habilidade unica

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ direta🧩 progressao

🎯 Conceito central

alavanca e torque

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

conceito de torque · força e alavanca

📚 Reveja

Estude o conceito de torque e alavancas para entender a aplicação da força.

⚠️ Erro mais comum

Escolher a posição do braço que parece mais confortável, sem considerar o torque aplicado.

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cotidiano

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