EsPCEx 2024/2025 — questão 32 de Física

Enunciado em texto
Em um rio, um barco está amarrado a uma estaca através de uma corda ideal com 5,0 m de comprimento, fixa nos pontos A e B de mesma altura. Um peso de 100 N é suspenso no meio dessa corda. O rio possui uma correnteza que exerce sobre o barco uma força de arrasto horizontal de intensidade igual a 50 N, conforme indicado no desenho. A corda, a estaca e são coplanares. Considerando que todo o sistema encontra-se em equilíbrio estático, a intensidade da tração na corda e a distância do barco à estaca são, respectivamente, iguais a:
[Figura: a corda vai do ponto A, na estaca, até o ponto B, no barco, na mesma altura; no meio dela pende o peso de 100 N, formando um V. A correnteza puxa o barco para longe da estaca com , horizontal. Desenho ilustrativo – fora de escala.]
(A) N e m
(B) N e m
(C) N e m
(D) N e m
(E) N e m
(Enunciado e figura: EsPCEx — Concurso de Admissão 2024/2025, 1º dia, Modelo A.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Escola Preparatória de Cadetes do Exército (EsPCEx), do Exército Brasileiro.
Resolução comentada
O que a questão pede: a tração na corda e a distância entre A e B.
Passo 1 — o barco, na horizontal. A correnteza (50 N) é equilibrada pela componente horizontal da tração no trecho que chega em B. Pela simetria, os dois trechos formam o mesmo ângulo α com a horizontal:
Passo 2 — o ponto do meio, na vertical. Os dois trechos seguram o peso:
Passo 3 — juntando: , então α = 45° e
Passo 4 — a distância. Cada metade da corda tem 2,5 m e faz 45° com a horizontal:
⚠️ A armadilha: achar que a tração vale 100 N, o peso. A tração depende do ângulo da corda, que aqui é decidido pela correnteza.
A ideia em uma frase: ponto em equilíbrio: decomponha cada tração e iguale as componentes horizontais e verticais separadamente.
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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