ENEM 2012 — questão 61 de Física
Enunciado em texto
O mecanismo que permite articular uma porta (de um móvel ou de acesso) é a dobradiça. Normalmente, são necessárias duas ou mais dobradiças para que a porta seja fixada no móvel ou no portal, permanecendo em equilíbrio e podendo ser articulada com facilidade.
No plano, o diagrama vetorial das forças que as dobradiças exercem na porta está representado em
a) [Figura: porta retangular com duas dobradiças no lado esquerdo, uma no alto e outra embaixo. Na de cima, a força é horizontal, apontando para a esquerda (para fora da porta); na de baixo, horizontal, apontando para a direita (para dentro da porta).]
b) [Figura: a mesma porta. Na dobradiça de cima, a força é horizontal, para a direita; na de baixo, horizontal, para a esquerda.]
c) [Figura: a mesma porta. Nas duas dobradiças, a força é vertical, para cima.]
d) [Figura: a mesma porta. Na dobradiça de cima, a força é inclinada, para cima e para a esquerda; na de baixo, inclinada, para cima e para a direita.]
e) [Figura: a mesma porta. Na dobradiça de cima, a força é inclinada, para cima e para a direita; na de baixo, inclinada, para cima e para a esquerda.]
(Enunciado e figura: ENEM 2012, aplicação regular, Caderno 3 – Branco — INEP.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao ENEM.
Resolução comentada
O que a questão pede: como são as forças das duas dobradiças para a porta ficar em equilíbrio.
Passo 1 — o peso da porta. O peso age no centro da porta, que fica à direita das dobradiças. Para o equilíbrio, duas condições têm de valer: força resultante nula e momento resultante nulo.
Passo 2 — as componentes verticais. Alguém tem de segurar o peso. As dobradiças são o único apoio, então suas forças têm componentes verticais para cima, que somadas igualam o peso. Isso já elimina (A) e (B), que só têm forças horizontais.
Passo 3 — as componentes horizontais. O peso, aplicado à direita das dobradiças, tende a fazer a porta girar e “cair” para a direita: o alto da porta se afastaria da parede e o pé seria empurrado contra ela. Para impedir esse giro:
• a dobradiça de cima puxa a porta para a esquerda (para o batente);
• a dobradiça de baixo empurra a porta para a direita (para longe do batente).
Essas duas componentes horizontais têm o mesmo valor e sentidos opostos: a soma das forças na horizontal é zero, e juntas elas formam um binário que equilibra o momento do peso.
Passo 4 — juntando. Em cima: para cima e para a esquerda. Embaixo: para cima e para a direita. É o diagrama (D).
Por que não as outras: (A) e (B) não seguram o peso; (C) segura o peso, mas não impede a porta de girar; (E) tem as componentes horizontais invertidas, e ajudaria o peso a derrubar a porta.
⚠️ A armadilha: a alternativa C. Ela equilibra as forças verticais, mas esquece o momento: o peso age longe das dobradiças e gira a porta. Quem já viu uma porta pesada com o parafuso de cima solto sabe: ela tomba, afastando-se no alto.
A ideia em uma frase: para a porta não cair, as dobradiças seguram o peso (para cima) e formam um binário: a de cima puxa para o batente, a de baixo empurra para fora.
Resposta: alternativa D.
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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