UFU 2011-2 — questão 16 de Física
Enunciado em texto
No decorrer da história, o homem tem empregado princípios físicos para facilitar suas atividades cotidianas como, por exemplo, o uso de alavancas para reduzir seu esforço, o que implicou a construção de guindastes e outros tipos de máquinas. Considere o esquema abaixo, no qual uma pessoa exerce uma força de 50 N perpendicular à barra. Na outra extremidade da barra, há um bloco de 10 Kg cujo centro de massa encontra-se a 1m do ponto de apoio da barra.
[Figura: uma barra horizontal apoiada num suporte triangular. Na extremidade esquerda, uma seta vertical para baixo indica F = 50N; a distância dessa extremidade ao apoio é 3 m. Na extremidade direita está a caixa (bloco), a 1 m do apoio.]
Desprezando o peso da barra, e com base na situação descrita, assinale a alternativa correta.
A) A pessoa consegue levantar a caixa na outra extremidade.
B) A pessoa só conseguirá levantar a caixa se aplicar uma força maior que 50 N.
C) Se a caixa tivesse 5 kg de massa e a mesma força fosse aplicada, porém a 1,5m do ponto de apoio da barra, a pessoa não conseguiria levantá-la.
D) Só é possível levantar a caixa se a barra estiver com ponto de apoio localizado em seu ponto médio.
(Enunciado e figura: Processo Seletivo UFU 2011-2, 1ª fase — Universidade Federal de Uberlândia.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal de Uberlândia (UFU) e à sua Diretoria de Processos Seletivos (DIRPS/UFU).
Resolução comentada
O que a questão pede: comparar o giro que a força da pessoa produz na barra com o giro que o peso da caixa produz, em relação ao apoio.
Passo 1 — momento de uma força. O efeito de giro é força vezes braço (distância perpendicular ao apoio). A barra gira para o lado do momento maior. Usando m/s², o peso da caixa é N.
Passo 2 — os dois momentos:
O momento da pessoa é maior: a barra gira e a caixa sobe. A alternativa A está correta. Para equilibrar, bastariam N.
Passo 3 — alternativa C. Caixa de 5 kg (peso 50 N) a 1 m, e a força de 50 N a 1,5 m:
A pessoa ainda conseguiria levantar. Errada.
Por que não as outras: B: 50 N já bastam, como mostrou o Passo 2. D: a vantagem da alavanca é justamente pôr o apoio fora do meio, mais perto da carga; com o apoio no meio, os braços seriam iguais e seria preciso uma força de 100 N.
⚠️ A armadilha: comparar só as forças (50 N contra 100 N) e concluir que a pessoa não consegue, caindo na B. Na alavanca, o que decide é o momento: o braço de 3 m multiplica a força.
A ideia em uma frase: na alavanca, ganha quem tem o maior produto força × distância ao apoio.
Resposta: alternativa A (150 N·m contra 100 N·m: a caixa sobe).
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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