Questão 171 do ENEM 2014

Como resolver a questão 171 passo a passo?

O conceito que resolve

A resolução envolve o cálculo de momentos em um sistema de alavancas. A carga total é distribuída de forma que o momento resultante seja zero, levando em consideração as distâncias dos pontos de apoio ao centro de gravidade da carga.

Como chegar na resposta

1. Identificar a carga total do sistema: 12 t.
2. Analisar a geometria do sistema: dois pontos de apoio laterais e um central.
3. Calcular a distribuição de carga usando o princípio de equilíbrio de momentos. A carga central é maior porque está mais próxima do centro de gravidade da carga total.
4. Determinar que a carga nos pontos laterais é de 2,4 t cada e no ponto central é de 7,2 t.

Por que cada alternativa

• A1,8 t; 8,4 t; 1,8 t: A carga central é muito alta em relação às laterais, e a soma não bate com a carga total de 12 t.
• B3,0 t; 6,0 t; 3,0 t: A distribuição é simétrica, mas a soma é 12 t, o que pode parecer correto, mas a assimetria do sistema sugere que a carga central deve ser maior que 3,0 t.
• C2,4 t; 7,2 t; 2,4 t: Esta é a distribuição correta. Os pontos laterais recebem 2,4 t cada, e o ponto central recebe 7,2 t, totalizando 12 t. A relação de 1:3 entre os pontos laterais e o central é consistente com a geometria do sistema.
• D3,6 t; 4,8 t; 3,6 t: A carga central é muito baixa para a posição que ocupa, e a soma é 12 t, mas a distribuição não reflete a alavanca do sistema.
• E4,2 t; 3,6 t; 4,2 t: A carga central é menor que as laterais, o que é fisicamente improvável para um sistema onde o ponto central está mais próximo do centro de gravidade.

Onde essa questão derruba a maioria

A pegadinha está na interpretação da geometria do sistema. Muitos alunos podem assumir uma distribuição simétrica (como em B) ou simplesmente somar para 12 t, mas a posição do ponto central mais próximo do centro de gravidade implica que ele deve suportar uma carga maior que os pontos laterais.

O que estudar se você errou

É importante revisar o conceito de momento de força e como ele é aplicado em sistemas de alavancas. A distribuição de carga não é necessariamente uniforme e depende das distâncias relativas dos pontos de apoio ao centro de gravidade da carga.