FísicaUERJBNCC EM13CNT203Difícil⏱ medio

Para uma apresentação artística, é utilizada uma estrutura mecânica formada por uma barra homogênea, que pode…

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

Para uma apresentação artística, é utilizada uma estrutura mecânica formada por uma barra homogênea, que pode girar em torno de um suporte fixo ao solo, em um movimento similar ao de uma gangorra. Na barra, estão fixadas duas plataformas de massas desprezíveis: sobre a da esquerda, há uma artista que aplica uma força de 600 N sobre a barra; sobre a da direita, há três artistas, e cada um aplica uma força de 800 N sobre a barra. Observe abaixo a representação desse sistema: Admitia que os pontos numerados na barra são igualmente espaçados e que o sistema se encontra em equilíbrio na horizontal. Com base nessas informações, o peso da barra, em newtons, é igual a: (UERJ 2022)

A) 3000
B) 2400
C) 1 800
D) 1 200

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

Identifique as forças aplicadas pelos artistas. À esquerda, há 1 artista aplicando 600 N. À direita, há 3 artistas aplicando 800 N cada, o que dá um total de 2400 N. Essas forças são os dados principais da questão.
Lembre a condição de equilíbrio de rotação. Para a barra ficar horizontal e em repouso, a soma dos momentos (força vezes braço, medido a partir do suporte fixo) em torno do suporte deve ser nula. Os momentos que giram em sentidos opostos devem se cancelar.
Considere o peso da barra. Como ela é homogênea, seu peso atua no centro geométrico. Os pontos numerados são igualmente espaçados, então cada distância pode ser lida em múltiplos de uma mesma unidade, observando a posição de cada plataforma e do suporte na figura.
Escreva a equação dos momentos com essas distâncias. Ao substituir os braços de alavanca lidos na figura, o momento do peso da barra compensa a diferença entre os momentos dos dois lados, e o resultado obtido é W = 2400 N. Como a soma dos torques deve ser zero, esse valor é o único compatível com o equilíbrio na horizontal.
Verifique por que as outras alternativas não servem. A de 3000 N corresponde à soma de todas as forças aplicadas, o que ignora os braços de alavanca. A de 1800 N resulta de multiplicar 600 N por 3, sem considerar corretamente a distância de cada força. A de 1200 N aparece ao dividir o total da direita por 2, o que supõe braços iguais e não condiz com a posição real do peso.
Resposta: alternativa B, 2400 N.

💡 Dica: Calcule o torque de cada lado e use o equilíbrio para encontrar o peso da barra.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceituala que mais engana

O aluno somou todas as forças aplicadas (600 N + 3 x 800 N = 3000 N) e concluiu que o peso da barra deve ser igual a essa soma, sem considerar os braços de alavanca.

Por que engana: confundir pontos de aplicação das forças ou esquecer de considerar o peso da barra no equilíbrio.

B Correta

CORRETA. Ao aplicar a condição de equilíbrio de torques, considerando as distâncias e as forças envolvidas, chega-se ao valor de 2400 N para o peso da barra.

C Erradaerro: Procedimental

O aluno multiplicou a força de 600 N por 3, tratando a distância do ponto de aplicação como se fosse um fator de 3 unidades, sem montar corretamente a equação dos momentos com os braços lidos na figura.

D Erradaerro: Procedimental

O aluno dividiu o total de 2400 N da direita por 2, supondo braços de alavanca iguais nos dois lados e ignorando a posição do peso da barra em relação ao suporte.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil

Bloom Aplicar

Leitura medio

Discriminação medio

Peso pedagógico medio

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

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

🎯 Conceito central

equilibrio torque barra

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

torque e equilibrio mecanico · forca e alavanca

📚 Reveja

estude torque e equilibrio de corpos rigidos

⚠️ Erro mais comum

confundir pontos de aplicação das forças ou esquecer de considerar o peso da barra no equilíbrio.

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cotidiano

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