Questão 55 do ENEM 2012

Como resolver a questão 55 passo a passo?

O conceito que resolve

No equilíbrio, a soma das forças é zero e a soma dos torques também. Como o peso da porta atua para baixo, as dobradiças devem fornecer uma força total para cima; além disso, o peso, aplicado ao lado do eixo de rotação, produz um torque que as dobradiças compensam com forças horizontais opostas.

Como chegar na resposta

1. O peso é vertical para baixo, aplicado no centro da porta, afastado das dobradiças: forma-se um torque que tende a girar a porta para fora.
2. A dobradiça de cima puxa a porta para o lado do batente (componente para dentro, para a esquerda na figura) e a de baixo a empurra para o lado oposto, formando um binário que anula o torque.
3. Além disso, as duas componentes verticais, para cima, somam o peso. O diagrama que reúne tudo isso tem a força de cima para cima e para a esquerda e a de baixo para cima e para a direita.

Por que cada alternativa

• ASó há forças horizontais opostas: nada sustenta o peso da porta.
• BTambém só há forças horizontais (opostas, em posições trocadas), sem a força vertical que equilibra o peso.
• CAs duas forças são verticais: equilibram o peso, mas não o torque que o peso exerce em relação às dobradiças.
• DCorreta: as forças verticais equilibram o peso e as horizontais opostas, o torque.
• ETem a componente vertical e as horizontais, mas com os sentidos trocados: o torque do peso não seria equilibrado.

Onde essa questão derruba a maioria

Só a soma das forças não basta: é preciso que as horizontais formem um binário que compense o torque do peso, e isso fixa os sentidos delas.

O que estudar se você errou

Revise equilíbrio de corpos extensos (soma de forças e de torques) e diagramas de forças.