ENEM 2015 — questão 63 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: a massa da barra, usando o equilíbrio de momentos (torques) em torno do apoio.

Passo 1 — onde está cada força. Chame de $d$ o tamanho de cada uma das 8 partes. O apoio está a $3d$ da ponta esquerda.

• O peso do arroz age na ponta esquerda: braço de $3d$ até o apoio.

• A barra é homogênea, então o seu peso age no meio dela, a $4d$ da ponta esquerda: braço de $4d - 3d = 1d$ até o apoio, do lado direito.

Passo 2 — equilíbrio de momentos em torno do apoio:

$$m_{\text{arroz}}\,g \times 3d = M\,g \times 1d$$

$$M = 3 \times 5{,}00 = 15{,}00\ \text{kg}$$

Conferindo: o braço da barra é 3 vezes menor que o do arroz, então a massa dela tem de ser 3 vezes maior. Faz sentido: o arroz está longe do apoio e a barra pesa “quase em cima” dele.

⚠️ A armadilha: colocar o peso da barra na ponta direita (braço $5d$) em vez de no centro: $5 \times 3 = M \times 5$ dá 3,00 kg, a alternativa A. O peso de uma barra homogênea age no seu ponto médio.

A ideia em uma frase: em equilíbrio, momento de um lado = momento do outro; o peso da barra homogênea age no centro dela.

Resposta: alternativa E (15,00 kg).