FACISB 2016 — questão 62 de Física
Enunciado em texto
Uma xícara contém café com leite e uma colherzinha está apoiada horizontalmente na borda dessa xícara e na superfície da bebida, conforme a figura.
[Figura: xícara com café com leite e uma colherzinha horizontal; a concha da colher toca a superfície da bebida e o cabo se apoia na borda direita da xícara. Sobre a concha atua o empuxo (para cima); o peso (para baixo) atua num ponto à direita de , a uma distância horizontal x dele; a normal (para cima) atua na borda, a uma distância horizontal y à direita do ponto de aplicação do peso.]
Nessa situação, a colher está sujeita à ação das forças peso (), empuxo () e normal (). Considerando o sistema em equilíbrio e as medidas indicadas na figura, uma relação correta entre os módulos dessas forças e as distâncias representadas está indicada em:
(A) P · y = E · x.
(B) E · x = (P – E) · y.
(C) E · y = N · x.
(D) E · x = (N – E) · y.
(E) N · x = (P – N) · y.
(Enunciado e figura: Vestibular FACISB 2016 — FACISB/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Ciências da Saúde de Barretos Dr. Paulo Prata (FACISB) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: uma relação entre P, E, N, x e y que valha no equilíbrio da colher.
Passo 1 — equilíbrio de forças. As três forças são verticais; E e N para cima, P para baixo:
Passo 2 — equilíbrio de momentos. Tomando como polo o ponto de aplicação do peso, P não gira a colher. O empuxo, a uma distância x à esquerda, tende a girá-la num sentido; a normal, a uma distância y à direita, no sentido oposto. Para não girar:
Passo 3 — juntar as duas. Substituindo N = P − E:
Por que não as outras: (A) usa P no lugar de N e troca os braços; (C) troca os braços de E e de N; (D) usa N − E, que não é igual a nenhuma das forças; (E) usa P − N (que vale E) com os braços errados.
⚠️ A armadilha: escrever a relação de momentos com os braços trocados (E·y = N·x, alternativa C). Cada força multiplica a sua própria distância ao polo.
A ideia em uma frase: no equilíbrio, a soma das forças e a soma dos momentos são nulas; juntando as duas condições sai a relação.
Resposta: alternativa B (E · x = (P − E) · y).
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.
Prefere navegar prova por prova? Abra esta questão no Filatte Resolve.