Numa figura de salão, o seguidor tem massa m = 60 kg e mantém os pés separados d = 0,30 m. Para provocar…
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
Numa figura de salão, o seguidor tem massa m = 60 kg e mantém os pés separados d = 0,30 m. Para provocar inclinação de 5° a partir do equilíbrio, estime a força horizontal mínima F aplicada a 1,0 m de altura que supera o torque restaurador t_rest ˜ m·g·(d/2)·sin(5°). Use g = 10 m/s² e sin(5°)=0,0872. Analise hipóteses e escreva o cálculo.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Cálculo modelo: t_rest ˜ m·g·(d/2)·sin5° = 60·10·0,15·0,0872 = 7,85 N·m. Força mínima F_min = t_rest / h = 7,85 N·m / 1,0 m = 7,85 N. Hipóteses: corpo rígido, estático (pequeno ângulo), despreza dinâmica e reação dos pés; em prática são necessárias forças maiores por efeitos dinâmicos e distribuição de peso.
Explicação
O cálculo do torque restaurador considera a força gravitacional atuando no centro de massa do seguidor e a distância entre os pés, resultando em um torque que deve ser superado pela força horizontal aplicada. A força mínima necessária é obtida dividindo o torque restaurador pela altura em que a força é aplicada, garantindo que a inclinação de 5° seja superada. As hipóteses simplificam a análise, mas na prática, fatores como dinâmica e distribuição de peso exigiriam uma força maior.
Raio-X da questão
torque e força
avaliacao
torque e força · equilíbrio de forças
Revisar os conceitos de torque e equilíbrio em sistemas físicos.
O aluno pode confundir a força horizontal mínima com a força total necessária para manter o equilíbrio, não considerando o torque restaurador corretamente.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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