Um mecânico usa uma chave horizontal de 0,25 m; aplica F = 40 N para baixo na extremidade direita. Calcule o…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um mecânico usa uma chave horizontal de 0,25 m; aplica F = 40 N para baixo na extremidade direita. Calcule o torque t = F·r (N·m) produzido e indique sentido (horário ou anti-horário).
- A) 0,625 N·m, horário
- B) 10 N·m, sem sentido de rotação definido
- C) 40 N·m, horário
- D) 10 N·m, anti-horário
- E) 10 N·m, horário
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Calcular o módulo do torque. Usando t = F·r, temos t = 40 N × 0,25 m = 10 N·m. Passo 2: Determinar o sentido. Considere que a chave gira em torno de um ponto fixo na outra extremidade (eixo do parafuso). A força de 40 N aponta para baixo, na extremidade direita, ou seja, empurra o lado direito da chave para baixo. Quando a ponta direita desce, a rotação ocorre no sentido horário, pois o movimento acompanha o ponteiro do relógio visto de cima. Passo 3: Conclusão. O torque vale 10 N·m e o sentido é horário, o que corresponde à alternativa E, em acordo com o gabarito oficial. Passo 4: Por que as outras estão erradas. A: 0,625 N·m não resulta de F·r, pois a multiplicação correta dá 10 N·m. B: a intensidade está certa, mas o torque tem sentido de rotação definido, que aqui é horário. C: 40 N·m é apenas o valor da força, esquecendo de multiplicar pelo braço de 0,25 m. D: o valor está certo, mas a força para baixo na extremidade direita produz rotação horária, não anti-horária.
💡 Dica: Calcule o torque usando a fórmula t = F·r.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente errou a multiplicação com decimais ou fez uma operação incorreta com F e r, obtendo 0,625 em vez de 10. O sentido horário foi acertado, mas o cálculo do módulo não.
O aluno calculou corretamente o valor 10 N·m, mas acredita que o torque não tem sentido de rotação definido. Não percebeu que a força vertical na extremidade da chave cria um giro em um sentido específico.
O aluno esqueceu de multiplicar a força pelo braço de alavanca, tomando o valor da força (40 N) como se fosse o torque. Confunde torque com força.
O aluno calculou corretamente o módulo, mas inverteu o sentido de rotação, achando que a força para baixo na direita gira a chave no sentido anti-horário. Não relacionou o movimento da extremidade com o sentido de giro.
Por que engana: Confundir a direção da força aplicada, resultando em um cálculo incorreto do sentido do torque.
Cálculo direto: t = 40·0,25 = 10 N·m; força aplicada para baixo na extremidade direita gera rotação horário.
Raio-X da questão
torque em física
avaliacao
calculo de torque · forca e distancia
Revisar a fórmula do torque e seu sentido.
Confundir a direção da força aplicada, resultando em um cálculo incorreto do sentido do torque.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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