Santa Marcelina 2015 (2º semestre) — questão 51 de Física

Enunciado em texto
Para despejar o entulho em uma caçamba, um pedreiro usou uma tábua como rampa.
[Figura: à esquerda, uma caçamba; uma tábua inclinada vai do chão até a borda da caçamba. Um carrinho de mão, com a roda apoiada sobre a tábua, está na horizontal; nos cabos, a força do pedreiro, horizontal, aponta para a esquerda (em direção à caçamba).]
Em meio à subida da rampa, o pedreiro fez uma pequena pausa para ganhar fôlego, mantendo o carrinho em repouso.
Supondo que sobre o carrinho somente atuam a força aplicada pelo pedreiro (), o peso do carrinho () e a força de reação normal devido ao contato da roda do carrinho sobre a rampa (), é correta a relação
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
(Enunciado e figura: Vestibular Santa Marcelina 2015 (2º semestre) — FASM/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade Santa Marcelina (FASM) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: a condição de equilíbrio do carrinho parado, escrita com vetores.
Passo 1 — carrinho em repouso. Pela 1ª lei de Newton, um corpo em repouso tem força resultante nula. A resultante é a soma vetorial de todas as forças que atuam nele:
Passo 2 — por que tudo com sinal de mais. Numa equação vetorial, o sentido de cada força já está dentro do próprio vetor; não se põe sinal de menos “porque a força aponta para baixo”. Os três vetores, desenhados um após o outro, formam um triângulo fechado.
Por que não as outras: (A), (C) e (D) subtraem vetores, o que equivale a inverter o sentido de alguma força: com , por exemplo, o peso estaria apontando para cima. (E) não tem sentido físico: não há por que dobrar o peso e a normal.
⚠️ A armadilha: misturar a equação vetorial com a escalar. Nas equações com módulos (projetadas num eixo) aparecem sinais de menos, conforme o sentido de cada componente; na forma vetorial, a resultante é simplesmente a soma.
A ideia em uma frase: em equilíbrio, a soma vetorial de todas as forças é o vetor nulo.
Resposta: alternativa B ().
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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