Em uma estação de pesquisa no Pantanal, uma plataforma rígida permanece horizontal e em repouso sobre dois…
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
Em uma estação de pesquisa no Pantanal, uma plataforma rígida permanece horizontal e em repouso sobre dois apoios verticais. Um recipiente com amostras é colocado sobre a plataforma, e os apoios sustentam juntos o peso da plataforma e das cargas. Em um novo teste, acrescenta-se material ao recipiente, sem alterar os apoios nem a posição do recipiente. Considerando que a plataforma continue em equilíbrio, o que ocorre com a força vertical total exercida pelos dois apoios quando o peso do recipiente aumenta?
- A) A força vertical total dos apoios permanece igual, pois a rigidez da plataforma mantém o equilíbrio.
- B) A força vertical total dos apoios aumenta em dobro do peso acrescentado, pois ambos sustentam a carga.
- C) A força vertical total dos apoios aumenta na mesma medida que o peso acrescentado ao recipiente.
- D) A força vertical total dos apoios aumenta em metade do peso acrescentado, dividido entre os dois apoios.
- E) A força vertical total dos apoios aumenta pelo peso da plataforma e do material acrescentado.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique as forças verticais atuantes sobre a plataforma em equilíbrio. Para o sistema estar em repouso, a soma das forças verticais deve ser zero: a força total exercida pelos dois apoios para cima equilibra o peso da plataforma mais o peso do recipiente com as amostras.
- Escreva a equação de equilíbrio. Chamando de F a força vertical total dos apoios, P_plataforma o peso da plataforma e P_carga o peso total do recipiente com o material, temos F = P_plataforma + P_carga.
- Analise a variação. Como a plataforma e os apoios não mudam, o peso da plataforma é constante. Ao acrescentar material, apenas P_carga aumenta, em uma quantidade igual ao peso acrescentado. Logo, a variação de F é exatamente igual ao peso acrescentado.
- Conclua. A força vertical total dos apoios aumenta na mesma medida que o peso acrescentado ao recipiente, o que corresponde à alternativa C.
- Por que as outras estão erradas: A) ignora que o aumento de carga precisa ser sustentado pelos apoios, e a rigidez não cria força de sustentação. B) divide ou duplica a carga sem base, pois a soma das forças dos apoios deve igualar o peso total, sem multiplicação. D) assume que a força se divide e cada apoio absorve metade, confundindo a força total com a força em cada apoio. E) confunde o aumento com o peso total do sistema, quando apenas o acréscimo de peso produz variação na força.
💡 Dica: Some as forças verticais: os apoios equilibram o peso total, logo a soma deles acompanha o peso acrescentado.
Alternativa por alternativa
Acredita que a rigidez da plataforma faz a força dos apoios permanecer constante, como se a estrutura absorvesse o peso extra sem transmiti-lo aos apoios.
Imagina que, por haver dois apoios, cada um sustenta a carga acrescentada e a força total dobra, aplicando multiplicação onde deveria haver igualdade de forças.
Como a plataforma permanece em equilíbrio translacional, as forças verticais para cima devem compensar o peso total. Portanto, o acréscimo de peso exige um aumento igual na força vertical total dos apoios.
Entende que a carga extra se divide entre os dois apoios e que a força total aumenta apenas pela metade, confundindo a força de cada apoio com a força total.
Por que engana: Achar que cada apoio sustenta metade do peso acrescentado ou que o aumento é o dobro ou metade do peso.
Interpreta que a força dos apoios aumenta pelo peso total da plataforma mais o material, ignorando que o peso da plataforma já estava sustentado antes do acréscimo.
Raio-X da questão
Equilíbrio de forças verticais: soma das forças dos apoios igual ao peso total.
fixacao
Força peso e sua relação com a massa. · Condição de equilíbrio de corpos em repouso.
Primeira Lei de Newton aplicada ao equilíbrio estático.
Achar que cada apoio sustenta metade do peso acrescentado ou que o aumento é o dobro ou metade do peso.
Ciência e pesquisa ambiental
cientifico
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