Engenheiros acompanham a montagem de duas propostas de cobertura para uma estação de trem. No Projeto Alpha…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Reconhecer a rigidez geométrica dos triângulos e suas aplicações, como na construção de estruturas arquitetônicas (telhados, estruturas metálicas e outras) ou nas artes plásticas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Engenheiros acompanham a montagem de duas propostas de cobertura para uma estação de trem. No Projeto Alpha, as vigas formam uma malha de quadriláteros, sem reforços internos. No Projeto Beta, as vigas conectam-se formando uma série de triângulos congruentes. Em simulações de vento e peso, a proposta Alpha apresentou deslocamentos significativos nos nós, enquanto a Beta manteve a forma sem deformações. Os engenheiros explicam que certas formas geométricas resistem melhor a esforços, mantendo ângulos e comprimentos de viga constantes. Identifique a melhor opção de geometria estrutural para garantir rigidez e evitar deformações em uma cobertura.
- A) Optar pela estrutura formada por pentágonos regulares.
- B) Optar pela estrutura formada por triângulos congruentes interligados.
- C) Optar pela estrutura formada por retângulos reforçados com conectores flexíveis.
- D) Optar pela estrutura formada apenas por quadriláteros retos sem diagonais.
- E) Optar pela estrutura formada por paralelogramos idênticos.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- O enunciado descreve duas propostas. No Projeto Alpha, as vigas formam quadriláteros sem reforços internos, e a estrutura se deforma sob vento e peso. No Projeto Beta, as vigas formam triângulos congruentes conectados, e a forma se mantém.
- O conceito central é a rigidez geométrica. Um triângulo com lados de comprimento fixo tem apenas uma forma possível: se os três comprimentos são fixos, os ângulos ficam determinados e a figura não pode mudar de forma sem que uma viga se deforme. Já um quadrilátero articulado pode se deformar, pois seus ângulos podem variar mantendo os lados constantes.
- Portanto, a melhor opção para garantir rigidez e evitar deformações é a estrutura formada por triângulos congruentes interligados, alternativa B. Ela combina a rigidez do triângulo com a repetição uniforme das peças, o que distribui os esforços.
- Por que as outras estão erradas: A) pentágonos regulares são polígonos de cinco lados que, sem diagonais, podem se deformar; B está correta. C) retângulos com conectores flexíveis perdem rigidez justamente pelos conectores flexíveis. D) quadriláteros retos sem diagonais são deformáveis, como o Projeto Alpha mostrou. E) paralelogramos idênticos também são quadriláteros sem diagonais e podem se deformar.
- O gabarito oficial B está correto e coincide com a análise feita.
💡 Dica: Analise a rigidez das formas geométricas na estrutura.
Alternativa por alternativa
O aluno pode supor que polígonos regulares, por terem lados e ângulos iguais, são automaticamente rígidos. Não percebe que um pentágono sem diagonais também pode se deformar.
Os triângulos são geometricamente rígidos: mantêm ângulos e lados sob esforços, evitando deformações.
O aluno pode achar que retângulos, por terem ângulos retos, são estáveis, e que conectores flexíveis apenas acrescentam segurança. Na verdade, a flexibilidade dos conectores permite deformação.
O aluno pode confundir a regularidade dos ângulos retos com rigidez, ignorando que quadriláteros sem diagonais podem mudar de forma. O próprio Projeto Alpha exemplifica esse problema.
Por que engana: Confundir rigidez estrutural e estabilidade, escolhendo quadriláteros ou outras formas menos rígidas.
O aluno pode pensar que a igualdade dos paralelogramos garante estabilidade, sem perceber que a estrutura continua deformável por não ter diagonais que travem os ângulos.
Raio-X da questão
rigidez estrutural triângulos
avaliacao
formas geométricas básicas · propriedades dos triângulos
Estude propriedades de rigidez de triângulos em estruturas.
Confundir rigidez estrutural e estabilidade, escolhendo quadriláteros ou outras formas menos rígidas.
tomada_decisao
cotidiano
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