Física1ª sérieFácil⏱ medio

Em uma feira de ciências, um grupo apresenta um modelo de treliça e analisa um nó onde se encontram três…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Questão

Em uma feira de ciências, um grupo apresenta um modelo de treliça e analisa um nó onde se encontram três cordões. Dois dinamômetros indicam forças de 6 N para leste e 8 N para norte. O nó permanece parado, e o terceiro cordão é ajustado para manter esse equilíbrio. Considere desprezível o peso do nó. Qual deve ser a intensidade e a direção da força exercida pelo terceiro cordão sobre o nó?

A) 10 N para sudoeste
B) 16 N para sudoeste
C) 14 N para sudoeste
D) 8 N para sudeste
E) 6 N para noroeste

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

Identifique as forças que atuam no nó. Há duas forças conhecidas: 6 N para leste e 8 N para norte. O nó está em equilíbrio, então a soma vetorial de todas as forças deve ser zero. A força do terceiro cordão deve, portanto, ser igual em intensidade e oposta à resultante das duas forças conhecidas.
Calcule a resultante das duas forças. Como leste e norte são perpendiculares, use o teorema de Pitágoras: R = raiz de (6^2 + 8^2) = raiz de (36 + 64) = raiz de 100 = 10 N. A resultante aponta para nordeste, com ângulo tal que a componente norte é maior que a leste.
Determine a força de equilíbrio. A força do terceiro cordão tem intensidade igual à resultante, ou seja, 10 N, e sentido oposto à resultante. Como a resultante aponta para nordeste, o oposto aponta para sudoeste. Logo, a força do terceiro cordão é de 10 N para sudoeste.
Compare com o gabarito. A alternativa A (10 N para sudoeste) coincide com o resultado obtido, confirmando o gabarito oficial.
Por que as outras estão erradas. B (16 N) seria a soma simples 8 + 8 ou 6 + 8 + 2, ignorando a perpendicularidade dos vetores. C (14 N) seria a soma aritmética 6 + 8, desconsiderando que as forças não são colineares. D (8 N para sudeste) ignora a componente leste e inverte incorretamente a direção. E (6 N para noroeste) usa apenas a componente leste e a direção errada.

💡 Dica: Some vetorialmente as forças conhecidas e iguale a força do terceiro cordão à resultante oposta.

Alternativa por alternativa

A Correta

As forças de 6 N para leste e 8 N para norte têm resultante de 10 N para nordeste. Para que o nó permaneça em equilíbrio, a terceira força deve ter mesma intensidade e sentido oposto.

B Erradaerro: Conceitual

Somou as intensidades das forças diretamente (6 + 8 = 14, ou valores próximos) ou tratou as forças como se tivessem a mesma direção, sem considerar que leste e norte são perpendiculares.

C Erradaerro: Conceitual

Adicionou algebricamente 6 N e 8 N como se fossem forças colineares, obtendo 14 N, e manteve a direção sudoeste sem recalcular a intensidade vetorial.

D Erradaerro: Procedimentala que mais engana

Tomou a maior componente (8 N) como intensidade total e inverteu a direção para sudeste, confundindo o sentido oposto ao norte com o sul e ignorando a componente leste.

Por que engana: Somar os módulos das forças sem considerar a direção ou usar a direção oposta ao equilíbrio.

E Erradaerro: Interpretação

Considerou apenas a força de 6 N como equilibrante e a direção de noroeste, o que mantém a componente norte sem contrabalançá-la e inverte a componente leste de forma incorreta.

Raio-X da questão

Dificuldade Fácil

Bloom aplicar

Leitura baixo

Discriminação medio

Peso pedagógico medio

Autonomia do enunciado depende_texto

Cobertura da habilidade unica

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ situacional🧩 consolidacao

🎯 Conceito central

Equilíbrio de forças concorrentes e soma vetorial

📌 Objetivo

fixacao

🧱 Pré-requisitos

Vetores e suas componentes · Teorema de Pitágoras e trigonometria básica

📚 Reveja

Decomposição de vetores em componentes ortogonais

⚠️ Erro mais comum

Somar os módulos das forças sem considerar a direção ou usar a direção oposta ao equilíbrio.

🏫 Contexto

cientifico

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