UFRGS 2013 — questão 3 de Física
Enunciado em texto
Nas figuras (X) e (Y) abaixo, está representado um limpador de janelas trabalhando em um andaime suspenso pelos cabos 1 e 2, em dois instantes de tempo.
[Figura: o mesmo andaime horizontal, pendurado por dois cabos verticais, o cabo 1 na ponta esquerda e o cabo 2 na ponta direita. Em (X), o trabalhador está perto da ponta esquerda (cabo 1), com uma seta apontando para a direita. Em (Y), o trabalhador está perto da ponta direita (cabo 2).]
Durante o intervalo de tempo limitado pelas figuras, você observa que o trabalhador caminha sobre o andaime indo do lado esquerdo, figura (X), para o lado direito, figura (Y).
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas da sentença abaixo, na ordem em que aparecem.
Após o trabalhador ter-se movido para a direita (figura (Y)), podemos afirmar corretamente que, em relação à situação inicial (figura (X)), a soma das tensões nos cabos 1 e 2 ........, visto que ........ .
(A) permanece a mesma – as tensões nos cabos 1 e 2 permanecem as mesmas
(B) permanece a mesma – a diminuição da tensão no cabo 1 corresponde a igual aumento na tensão no cabo 2
(C) aumenta – aumenta a tensão no cabo 2 e permanece a mesma tensão no cabo 1
(D) aumenta – aumenta a tensão no cabo 1 e permanece a mesma tensão no cabo 2
(E) diminui – diminui a tensão no cabo 1 e permanece a mesma tensão no cabo 2
(Enunciado e figura: Concurso Vestibular UFRGS 2013, Física — UFRGS.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Comissão Permanente de Seleção (COPERSE).
Resolução comentada
O que a questão pede: o que acontece com a soma das tensões e com cada tensão quando o trabalhador vai da ponta do cabo 1 para a ponta do cabo 2.
Passo 1 — a soma das tensões. O andaime (com o trabalhador) está em equilíbrio: a resultante vertical é zero. As duas tensões, para cima, seguram os dois pesos, para baixo:
Os pesos não mudam quando o trabalhador anda, então a soma das tensões permanece a mesma.
Passo 2 — como a carga se divide. Agora o equilíbrio de rotação. Tomando torques em relação ao ponto do cabo 1, com L o comprimento do andaime, x a distância do trabalhador ao cabo 1 e o peso do andaime (no meio dele):
Quando o trabalhador vai para a direita, x aumenta e aumenta. Como a soma é fixa, diminui exatamente o que aumentou.
Por que não as outras: (A) ignora que o cabo mais perto do trabalhador segura mais; (C), (D) e (E) mudam a soma, o que só aconteceria se o peso total mudasse.
⚠️ A armadilha: a (C): ver que o cabo 2 passa a segurar mais e concluir que a soma aumenta. O peso total é o mesmo; o que muda é só a divisão da carga entre os cabos.
A ideia em uma frase: a soma das tensões é o peso total; o torque decide como esse peso se divide, e o cabo mais perto da carga segura mais.
Resposta: alternativa B (permanece a mesma; o que o cabo 1 perde, o cabo 2 ganha).
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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