EEAR 2021 (CFS 2) — questão 83 de Física

Enunciado em texto
Carlos, professor de Física, procurou, em uma de suas aulas, discutir com seus alunos a facilidade de girar uma porca, com auxílio de uma chave, conforme a figura a seguir. Explicou, então, aos alunos, que, para que as forças e , de instensidades distintas, possibilitem à porca, a mesma facilidade de girar em torno do seu eixo, o valor da intensidade de deverá ser:
[Figura: uma chave de boca encaixada numa porca (embaixo, à esquerda), com o cabo inclinado subindo para a direita. Duas forças perpendiculares ao cabo, apontando para o mesmo lado: aplicada no ponto B e aplicada no ponto A, mais perto da ponta do cabo. Uma cota de 30 cm vai do eixo da porca até a linha de ; outra, de 10 cm, vai da linha de até a linha de .]
a) maior que
b) igual a
c)
d)
(Enunciado e figura: Exame de Admissão ao CFS 2/2021 — EEAR.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Escola de Especialistas de Aeronáutica (EEAR), do Comando da Aeronáutica.
Resolução comentada
O que a questão pede: o valor de que produz o mesmo efeito de giro que .
Passo 1 — mesma “facilidade de girar” é mesmo momento (torque). O momento de uma força perpendicular ao cabo é , em que d é a distância do eixo da porca até a linha da força.
Passo 2 — os braços. está a 30 cm do eixo. está 10 cm mais perto: cm.
Passo 3 — igualar os momentos:
Conferindo: está mais longe do eixo, então precisa ser menor que para girar igual. Isso já elimina (A), (B) e (D).
⚠️ A armadilha: inverter a proporção e achar (alternativa D), ou usar 10 cm como braço de . O 10 cm é a distância entre as forças, não até o eixo.
A ideia em uma frase: mesmo efeito de giro é mesmo F·d: quanto mais longe do eixo, menos força é preciso.
Resposta: alternativa C ().
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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