Física7º anoMédia⏱ medio

Na quadra da escola em Manaus, um ginasta assume duas posições: X com braços à frente (massa equivalente m =…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Questão

Na quadra da escola em Manaus, um ginasta assume duas posições: X com braços à frente (massa equivalente m = 6,0 kg a d = 0,50 m do ombro) e Y com braços junto ao corpo (d = 0,20 m). Use t = m·g·d, g = 10 m/s². Compare os torques exigidos. Qual afirmação é correta?

A) tX = 12 N·m e tY = 30 N·m; X exige menos torque.
B) Razão tX/tY = 1,5, portanto X exige 50% mais torque.
C) A posição X exige t = 30 N·m, Y exige t = 12 N·m; X exige 2,5× o torque de Y.
D) Y exige mais torque que X porque os braços estão junto ao corpo.
E) X e Y exigem torques iguais porque m e g são os mesmos.

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

Identifique os dados. Massa m = 6,0 kg, g = 10 m/s^2, d_X = 0,50 m e d_Y = 0,20 m. A fórmula dada é t = m·g·d. Passo 2: Calcule o peso da massa, P = m·g = 6,0 × 10 = 60 N. Passo 3: Calcule o torque na posição X, tX = 60 × 0,50 = 30 N·m. Passo 4: Calcule o torque na posição Y, tY = 60 × 0,20 = 12 N·m. Passo 5: Compare. A razão tX/tY = 30/12 = 2,5, ou seja, X exige 2,5 vezes o torque de Y, que é exatamente o que a alternativa C afirma. Passo 6: Verifique as demais alternativas. A está errada porque inverte os valores e diz que X exige menos torque, quando na verdade X exige mais. B está errada porque a razão real é 2,5 e não 1,5; além disso, 2,5 vezes equivale a 150% a mais, não 50%. D está errada porque Y tem braço de alavanca menor e, portanto, exige menos torque, não mais. E está errada porque o torque depende também da distância d, e não só de m e g. Conclusão: a alternativa correta é a C, de acordo com o gabarito oficial.

💡 Dica: Calcule o torque em ambas as posições e compare.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Atençãoa que mais engana

O aluno calculou corretamente os valores, mas trocou-os entre as posições, atribuindo 12 N·m a X e 30 N·m a Y. Depois concluiu que X exige menos torque, o que contraria o cálculo.

Por que engana: Confundir a relação entre a distância e o torque, subestimando o impacto da posição dos braços na força exigida.

B Erradaerro: Procedimental

O aluno obteve a razão 1,5, provavelmente calculando a diferença relativa (0,50 - 0,20)/0,20 = 1,5 em vez da razão entre os torques (30/12 = 2,5). Ele confunde 'quantas vezes maior' com 'quanto por cento a mais' de forma incorreta.

C Correta

Cálculo direto: t = m·g·d ? 30 N·m e 12 N·m; razão 30/12 = 2,5.

D Erradaerro: Senso comum

O aluno acredita, por intuição do dia a dia, que manter os braços junto ao corpo exige mais esforço. Ele não percebe que o torque depende da distância ao eixo, e que d menor significa torque menor.

E Erradaerro: Conceitual

O aluno acredita que, como a massa e a gravidade são iguais nas duas posições, o torque também é igual. Ele ignora a distância d, que aparece na fórmula e varia entre as posições.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

Leitura alto

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade dupla

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ situacional🧩 desafio

🎯 Conceito central

torque em ginástica

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

cálculo de torque · forças e movimentos

📚 Reveja

Revisar o conceito de torque e suas aplicações em ginástica.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a relação entre a distância e o torque, subestimando o impacto da posição dos braços na força exigida.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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