UERJ 2022 (Exame Único) — questão 39 de Física
Enunciado em texto
Para uma apresentação artística, é utilizada uma estrutura mecânica formada por uma barra homogênea, que pode girar em torno de um suporte fixo ao solo, em um movimento similar ao de uma gangorra. Na barra, estão fixadas duas plataformas de massas desprezíveis: sobre a da esquerda, há uma artista que aplica uma força de 600 N sobre a barra; sobre a da direita, há três artistas, e cada um aplica uma força de 800 N sobre a barra. Observe abaixo a representação desse sistema:
[Esquema: uma barra horizontal com nove pontos numerados de 1 a 9, da esquerda para a direita. A plataforma da esquerda, com uma artista, está sobre o ponto 2; a da direita, com três artistas, sobre o ponto 8. Uma seta indica que o “centro de gravidade da barra” está no ponto 5. A barra se apoia num “suporte fixo” cujo topo está no ponto 6, indicado como “eixo de rotação”.]
Admita que os pontos numerados na barra são igualmente espaçados e que o sistema se encontra em equilíbrio na horizontal.
Com base nessas informações, o peso da barra, em newtons, é igual a:
(A) 3000
(B) 2400
(C) 1800
(D) 1200
(Enunciado e figura: Vestibular Estadual UERJ 2022, Exame Único — DSEA/UERJ.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ).
Resolução comentada
O que a questão pede: o peso da barra, sabendo que ela fica em equilíbrio apoiada no ponto 6.
Passo 1 — as distâncias até o eixo. Chamando de d o espaço entre dois pontos vizinhos e medindo tudo a partir do eixo, no ponto 6:
• artista da esquerda (ponto 2): 4d à esquerda, força de 600 N;
• peso P da barra (ponto 5): 1d à esquerda;
• três artistas da direita (ponto 8): 2d à direita, força de 3 × 800 = 2 400 N.
A força do suporte age no próprio eixo, então não faz momento.
Passo 2 — equilíbrio de rotação. Os momentos que giram a barra para a esquerda equilibram os que giram para a direita:
Repare: o peso da barra está do lado da artista sozinha. Sem ele, o lado dos três artistas venceria (4 800 contra 2 400); é o peso da barra que completa o equilíbrio.
⚠️ A armadilha: contar só um dos artistas da direita (800 N em vez de 2 400 N). A conta fica , e o peso sairia negativo: sinal de que algo foi esquecido.
A ideia em uma frase: em equilíbrio, a soma dos momentos em torno do eixo é zero — e o peso de uma barra homogênea age no seu centro de gravidade.
Resposta: alternativa B (2 400 N).
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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