ENEM 2015 · Ciências da Natureza · Física
Questão 82 do ENEM 2015
Resposta: letra E. Uma barra homogênea dividida em oito partes iguais é apoiada sobre um triângulo com um saco de arroz de 5,00 kg pendurado numa extremidade; pede-se a massa da barra para o equilíbrio.
Em um experimento, um professor levou para a sala de aula um saco de arroz, um pedaço de madeira triangular e uma barra de ferro cilíndrica e homogênea.
Ele propôs que fizessem a medição da massa da barra utilizando esses objetos. Para isso, os alunos fizeram marcações na barra, dividindo-a em oito partes iguais, e em seguida apoiaram-na sobre a base triangular, com o saco de arroz pendurado em uma de suas extremidades, até atingir a situação de equilíbrio.
Nessa situação, qual foi a massa da barra obtida pelos alunos?
- A3,00 kg
- B3,75 kg
- C5,00 kg
- D6,00 kg
- E15,00 kgResposta correta
Como resolver a questão 82 passo a passo?
O conceito que resolve
No equilíbrio de rotação, a soma dos momentos (força × distância ao apoio) é zero. O peso da barra atua no centro de massa, no meio dela.
Como chegar na resposta
- O apoio fica a 3 partes da extremidade esquerda, onde está o saco de 5 kg.
- O centro da barra está a 4 partes dessa extremidade, a 1 parte à direita do apoio.
- Momentos: 5 kg × 3 = M × 1 (em unidades de parte e kg).
- Isolando a massa da barra, obtém-se M = 15 kg para o equilíbrio.
Por que cada alternativa
- A3,00 kg não equilibra: o momento do saco seria muito maior que o da barra.
- B3,75 kg também deixaria o saco prevalecendo, pois o braço da barra é só 1 parte.
- C5,00 kg é a massa do saco, não a da barra; os braços de alavanca são diferentes.
- D6,00 kg ainda não compensa o momento do saco, que é 15.
- ECorreta: 5 × 3 = M × 1, então M = 15,00 kg.
Onde essa questão derruba a maioria
Esquecer que o peso da barra atua no seu centro (e não numa extremidade) muda os braços de alavanca e leva a valores como 5,00 kg.
O que estudar se você errou
Revise equilíbrio de rotação, momento de uma força e centro de massa.
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