Uma viga rígida e homogênea de comprimento 4,0 m e massa 20 kg está apoiada em dois apoios sem atrito nas…
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
Uma viga rígida e homogênea de comprimento 4,0 m e massa 20 kg está apoiada em dois apoios sem atrito nas extremidades. Sobre a viga, a 1,0 m da extremidade esquerda, aplica-se uma carga para baixo de 200 N. Determine as reações nos apoios e verifique se a viga permanece em contato com ambos. Use g = 10 m/s² e considere equilíbrio estático no plano.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Peso da viga: P = m·g = 20·10 = 200 N atuando no centro (x = 2,0 m). Forças descendentes: 200 N (carga) em x = 1,0 m e 200 N (peso) em x = 2,0 m. Equilíbrio vertical: RA + RB = 400 N. Momentos em A: RB·4,0 - 200·2,0 - 200·1,0 = 0 ? RB = 150 N. Então RA = 400 - 150 = 250 N. Ambas reações são positivas, logo a viga mantém contato com os dois apoios.
Explicação
A análise das forças e momentos garante que a soma das reações nos apoios equilibre o peso total da viga e a carga aplicada. O cálculo dos momentos em um dos apoios permite determinar a reação no outro apoio, confirmando que ambas as reações são positivas. Isso indica que a viga está em equilíbrio e em contato com os dois apoios, sem risco de tombar ou se desprender.
Raio-X da questão
equilíbrio estático
avaliacao
equilíbrio de forças · momento de força
Revisar as condições de equilíbrio de corpos rígidos.
O aluno pode confundir a soma das forças verticais com a soma dos momentos, levando a um cálculo incorreto das reações nos apoios.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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