Provão Paulista 2025 (3ª série, 2ª aplicação) — questão 26 de Física

Gabarito BEstática — equilíbrio de um corpo sob três forças (ginasta nas argolas)3ª série · Segunda aplicação · Linguagens, Ciências da Natureza e Redação · Caderno 311
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 26 de Física do Provão Paulista 2025 (3ª série, 2ª aplicação)

Enunciado em texto

A imagem mostra Arthur Zanetti, ginasta brasileiro, em uma de suas performances nas argolas na Olimpíada Rio 2016.

[Fotografia: o ginasta, visto de costas, suspenso nas argolas com os braços abertos na horizontal e as pernas para baixo. A argola da esquerda está indicada pelo número 1 e a da direita, pelo número 2. Os cabos das argolas sobem inclinados, aproximando-se um do outro para cima.]

(https://en.m.wikipedia.org. Acesso em 19.09.2025)

Na imagem, vê-se o atleta mantendo-se momentaneamente estático com os braços abertos. Considere que F⃗1\vec{F}_1 é a força exercida pela argola indicada pelo número 1 sobre o braço esquerdo do atleta; F⃗2\vec{F}_2 é a força exercida pela argola indicada pelo número 2 sobre o braço direito do atleta; e P⃗\vec{P}, o peso do atleta. Nesse contexto, o esquema que apresenta coerentemente as direções e os sentidos desses três vetores atuando no centro de massa, G, do corpo do atleta é

(A) [Esquema: a partir de G, F⃗1\vec{F}_1 inclinado para baixo e para a esquerda, F⃗2\vec{F}_2 inclinado para baixo e para a direita, e P⃗\vec{P} vertical para baixo.]

(B) [Esquema: a partir de G, F⃗2\vec{F}_2 inclinado para cima e para a esquerda, F⃗1\vec{F}_1 inclinado para cima e para a direita (os dois quase verticais), e P⃗\vec{P} vertical para baixo, mais longo.]

(C) [Esquema: F⃗2\vec{F}_2 horizontal, vindo da esquerda e apontando para G; F⃗1\vec{F}_1 horizontal, vindo da direita e apontando para G; P⃗\vec{P} vertical, vindo de baixo e apontando para cima, até G.]

(D) [Esquema: F⃗2\vec{F}_2 inclinado para baixo e para a esquerda e F⃗1\vec{F}_1 inclinado para baixo e para a direita, saindo de G; P⃗\vec{P} vertical, vindo de baixo e apontando para cima, até G.]

(E) [Esquema: a partir de G, F⃗1\vec{F}_1 horizontal para a esquerda, F⃗2\vec{F}_2 horizontal para a direita e P⃗\vec{P} vertical para baixo.]

(Enunciado e figura: Provão Paulista Seriado 2025, 2ª aplicação — SEDUC-SP/Vunesp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Secretaria da Educação do Estado de São Paulo (SEDUC-SP) e à Fundação VUNESP.

Resolução comentada

O que a questão pede: o esquema com as direções e os sentidos certos das forças das argolas e do peso sobre o ginasta parado.

Passo 1 — o peso. Sempre vertical, para baixo. Isso já elimina (C) e (D), que desenham P⃗\vec{P} para cima.

Passo 2 — as forças das argolas. Argola e cabo só conseguem puxar o atleta, e puxam na direção do cabo. Na foto, os cabos sobem inclinados para dentro, aproximando-se no alto. O ginasta está de costas, então o braço esquerdo dele está do lado esquerdo da foto, na argola 1. Assim:

• F⃗1\vec{F}_1 (argola 1, à esquerda) aponta para cima e para a direita;

• F⃗2\vec{F}_2 (argola 2, à direita) aponta para cima e para a esquerda.

Passo 3 — o equilíbrio confere. Parado, o ginasta tem força resultante nula. As componentes horizontais de F⃗1\vec{F}_1 e F⃗2\vec{F}_2 têm sentidos opostos e se cancelam; as componentes verticais, ambas para cima, somadas equilibram o peso. É o que mostra o esquema B: duas forças quase verticais para cima e o peso, maior que cada uma delas, para baixo.

Por que não as outras: em (A), as argolas empurrariam o atleta para baixo, junto com o peso: nada seguraria o corpo. Em (E), as duas forças são horizontais: elas se anulam entre si, mas nenhuma equilibra o peso, e o atleta cairia. (C) e (D) têm o peso para cima.

⚠️ A armadilha: pensar que, como os braços estão na horizontal, as forças das argolas também são horizontais (alternativa E). Quem segura o corpo contra a gravidade precisa ter componente para cima; e a direção da força vem do cabo, não do braço.

A ideia em uma frase: em equilíbrio, a soma das forças é zero: as trações dos cabos, inclinadas para cima, cancelam-se na horizontal e equilibram o peso na vertical.

Resposta: alternativa B (F₁ e F₂ para cima, inclinadas; P para baixo).

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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