UEL 2019 — questão 29 de Física
Enunciado em texto
Observe a figura 2 a seguir e responda às questões 28 e 29.
[Foto: num riacho, cinco pilhas de pedras empilhadas umas sobre as outras, algumas apoiadas por pontas e quinas, em posições que parecem impossíveis, com a água correndo em volta.]
Figura 2: Michael Grab - Equilíbrio em Pedras
Na figura 2, é possível observar esculturas construídas com a sobreposição de pedras. Com base nos conhecimentos sobre equilíbrio e estática, é correto afirmar que cada uma das esculturas está em equilíbrio estático
a) instável, pois o momento de força atuante na pedra superior varia com o tempo.
b) estável, pois a resultante das forças que atuam sobre a última pedra é positiva.
c) instável, pois a resultante das forças que atuam sobre o conjunto das pedras é nula.
d) estável, pois a resultante das forças que atuam sobre a primeira pedra é positiva.
e) instável, pois a resultante das forças que atuam sobre o conjunto das pedras é negativa.
(Enunciado e figura: Vestibular UEL 2019, 1ª fase — COPS/UEL.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Londrina (UEL) e à sua Coordenadoria de Processos Seletivos (COPS/UEL).
Resolução comentada
O que a questão pede: classificar o equilíbrio das esculturas e escolher a justificativa fisicamente correta.
Passo 1 — o que é estar em equilíbrio estático. Cada pedra e o conjunto inteiro estão parados. Para isso, duas condições valem ao mesmo tempo, o tempo todo:
A resultante das forças é nula (nem “positiva”, nem “negativa”) e o momento resultante também é nulo.
Passo 2 — que tipo de equilíbrio é esse. Cada pedra se apoia por uma ponta ou quina minúscula, com o centro de gravidade bem acima desse apoio. Um leve empurrão (um vento, um toque) tira o centro de gravidade de cima do apoio, e aí o peso cria um momento que aumenta o afastamento: a pilha cai. Esse é o comportamento do equilíbrio instável.
Passo 3 — escolher. A (C) diz “instável” e afirma que a resultante sobre o conjunto é nula, o que é verdade. É a única alternativa sem erro físico.
Uma observação honesta: o “pois” da (C) é fraco. Resultante nula explica por que as esculturas estão em equilíbrio, não por que o equilíbrio é instável (o que define isso é o que acontece depois de uma pequena perturbação, Passo 2). Mesmo assim, a (C) é a única que não contém afirmação falsa.
Por que não as outras:
• (A) em equilíbrio estático o momento resultante é zero o tempo todo; ele não “varia com o tempo”.
• (B), (D) e (E) falam em resultante “positiva” ou “negativa”: com resultante diferente de zero, a pedra aceleraria e não estaria em equilíbrio. Além disso, (B) e (D) chamam de estável um equilíbrio que desaba com um sopro.
⚠️ A armadilha: pensar que “estável” quer dizer só “parado”. Estável e instável descrevem a reação a uma pequena perturbação: no estável, o corpo volta; no instável, ele se afasta ainda mais.
A ideia em uma frase: em equilíbrio, resultante e momento resultante são nulos; se uma pequena perturbação derruba o corpo, o equilíbrio é instável.
Resposta: alternativa C (instável, com resultante nula sobre o conjunto).
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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