Na oficina de uma cooperativa de fabricação de móveis, uma equipe testa uma porta rígida que gira em torno de…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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
Na oficina de uma cooperativa de fabricação de móveis, uma equipe testa uma porta rígida que gira em torno de uma dobradiça. O gráfico de torque aplicado em função da distância perpendicular entre a linha de ação da força e o eixo da dobradiça é uma reta que passa pela origem: quando essa distância é 0 m, o torque é 0 N·m; quando a distância aumenta, o torque aumenta proporcionalmente. Com base na relação apresentada, o que ocorre quando a distância perpendicular entre a linha de ação da força e o eixo da dobradiça é nula?
- A) A linha de ação fica perpendicular ao eixo, e o torque passa a depender apenas da força aplicada
- B) A linha de ação da força passa pelo eixo de rotação, e a força não produz torque em torno dele
- C) A distância nula indica que a força está alinhada com a porta, produzindo torque máximo em torno do eixo
- D) A força atua junto à dobradiça, mas ainda gera torque pelo seu módulo, mesmo sem braço de alavanca
- E) A força deixa de atuar sobre a porta, fazendo nulos tanto o torque quanto a intensidade da força
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- O torque (momento de uma força) é dado por torque = força x braço, em que o braço é a distância perpendicular entre a linha de ação da força e o eixo de rotação. O enunciado afirma que o torque é proporcional a essa distância e que, quando ela é zero, o torque também é zero.
- Se a distância perpendicular é nula, a linha de ação da força passa exatamente pelo eixo de rotação da dobradiça. Assim, mesmo que a força tenha intensidade diferente de zero, seu braço é zero e o torque produzido em torno desse eixo é nulo. Essa é a alternativa B, que coincide com o gabarito.
- Por que as outras alternativas estão erradas:
- A) Uma linha de ação perpendicular ao eixo corresponde justamente a um braço máximo, e o torque não depende apenas da força, pois também depende da distância.
- C) Distância nula não significa torque máximo; ocorre o contrário, o torque se anula.
- D) Sem braço de alavanca, a força não gera torque em torno do eixo, independentemente do seu módulo.
- E) A força continua atuando sobre a porta; apenas seu torque em relação à dobradiça é que se anula.
- Conclusão: a resposta correta é a B, e o gabarito oficial está correto.
💡 Dica: Lembre que torque é força multiplicada pelo braço de alavanca, que é a distância perpendicular ao eixo.
Alternativa por alternativa
O aluno confunde a condição de braço nulo com a de braço máximo e acredita que o torque depende só da força, esquecendo a distância ao eixo.
O torque depende da distância perpendicular entre o eixo de rotação e a linha de ação da força. Se essa distância é nula, o torque também é nulo.
O aluno associa 'distância zero' a 'alinhamento com a porta' e imagina que o alinhamento aumenta o torque, quando na verdade o torque é proporcional à distância perpendicular.
O aluno acredita que a força gera torque pelo seu módulo, mesmo sem braço, confundindo torque com intensidade da força.
O aluno interpreta que, por o torque ser nulo, a força deixaria de existir ou de atuar sobre a porta, quando a força continua atuando mas não produz rotação em relação àquele eixo.
Por que engana: Achar que a força continua gerando torque apenas por ser aplicada perto da dobradiça.
Raio-X da questão
Torque como produto da força pelo braço de alavanca
fixacao
Força e vetores · Rotação em torno de um eixo
Momento de uma força e braço de alavanca
Achar que a força continua gerando torque apenas por ser aplicada perto da dobradiça.
cotidiano
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