UEPG 2021 (PSS I) — questão 24 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: julgar quatro afirmações sobre o momento de uma força e somar as corretas.

Lembrando a definição: o momento de uma força $F$ em relação a um ponto O, com $d$ a distância de O ao ponto de aplicação e $\theta$ o ângulo entre os dois, tem módulo

$$M = F \cdot d \cdot \text{sen}\,\theta$$

(01) Verdadeira. O momento é força vezes distância. No SI a unidade é N·m, mas qualquer unidade de força vezes uma de comprimento serve: N·cm é uma unidade válida (1 N·m = 100 N·cm).

(02) Verdadeira. O momento tem módulo, direção (perpendicular ao plano que contém a força e o braço) e sentido (horário ou anti-horário, pela regra da mão direita). É uma grandeza vetorial.

(04) Verdadeira. Binário é um par de forças de mesmo módulo, mesma direção e sentidos opostos, aplicadas em linhas de ação diferentes. Seu momento tem módulo $M = F \cdot b$, em que $b$ é o braço do binário (a distância entre as linhas de ação).

(08) Falsa. Com $\theta = 90^{\circ}$, $\text{sen}\,\theta = 1$: o momento é máximo, $M = F\,d$. Ele é nulo quando o ângulo é 0° ou 180°, isto é, quando a linha de ação da força passa pelo ponto.

⚠️ A armadilha: a (08). Empurrar uma porta perpendicularmente a ela é a forma mais eficiente de girá-la; empurrar na direção da dobradiça (0°) é que não gira nada.

A ideia em uma frase: momento é F·d·sen θ: máximo com a força perpendicular ao braço, nulo quando a força aponta para o ponto.

Resposta: soma 07 (01 + 02 + 04).