Em um laboratório de análises, uma técnica verifica a estabilidade de uma plataforma rígida que pode girar em…
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
Em um laboratório de análises, uma técnica verifica a estabilidade de uma plataforma rígida que pode girar em torno de um eixo central. No registro do ensaio, um gráfico de torque resultante em função do tempo aparece como uma linha horizontal coincidente com o valor zero durante todo o intervalo em que a plataforma permanece em repouso. Considerando o registro do ensaio, qual interpretação explica a ausência de rotação da plataforma em torno do eixo?
- A) O eixo central impede a plataforma de girar, mesmo quando há torque resultante aplicado sobre ela.
- B) A grande inércia da plataforma impede que ela comece a girar, mesmo sob a ação de um torque resultante.
- C) A velocidade angular nula explica o repouso da plataforma, mas não permite determinar o torque resultante.
- D) A força resultante sobre a plataforma é nula, condição necessária para o equilíbrio rotacional.
- E) O torque resultante em torno do eixo é nulo, condição necessária para o equilíbrio rotacional.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- O enunciado descreve uma plataforma rígida que pode girar em torno de um eixo central e um gráfico de torque resultante em função do tempo que permanece igual a zero durante todo o intervalo em que a plataforma está em repouso.
- Pela segunda lei de Newton para rotações, a variação da velocidade angular depende do torque resultante em torno do eixo (torque resultante igual ao momento de inércia multiplicado pela aceleração angular). Se o torque resultante é zero, a aceleração angular é zero, e como a plataforma está parada, a velocidade angular permanece nula.
- Portanto, o registro indica que o torque resultante em torno do eixo é nulo, que é a condição necessária para o equilíbrio rotacional. Essa é a interpretação que explica a ausência de rotação.
- A alternativa A está errada, pois o eixo apenas fornece a referência de rotação e não impede o giro quando há torque resultante aplicado.
- A alternativa B está errada, pois a inércia resiste à variação da velocidade angular, mas não impede o início do movimento quando há torque resultante não nulo.
- A alternativa C está errada, pois a velocidade angular nula indica o repouso, e o torque resultante pode ser determinado pela aceleração angular (que é nula neste caso), sendo justamente isso o que o gráfico mostra.
- A alternativa D está errada, pois a força resultante nula garante o equilíbrio translacional, não o rotacional; o que importa para o giro em torno do eixo é o torque.
- Conclusão: a alternativa E é a correta, em concordância com o gabarito oficial.
💡 Dica: Repouso implica torque resultante nulo, nao apenas forca resultante nula.
Alternativa por alternativa
Acredita que o eixo funciona como um bloqueio que mantém a plataforma parada independentemente das forças aplicadas, confundindo vínculo de apoio com ausência de torque.
Entende que a inércia é uma força que se opõe ao movimento, de modo que um corpo pesado simplesmente não começa a girar mesmo sob torque não nulo.
Acredita que, por a velocidade ser nula, não é possível concluir nada sobre o torque, ignorando que a aceleração angular nula está diretamente ligada ao torque resultante nulo.
Associa o equilíbrio rotacional à força resultante nula, confundindo a condição de equilíbrio de translação com a de rotação, que depende do torque.
Por que engana: Confundir forca resultante nula com torque resultante nulo.
O gráfico indica torque resultante igual a zero durante o repouso. Sem torque resultante, não há tendência de variação do movimento de rotação da plataforma.
Raio-X da questão
Equilibrio rotacional: torque resultante nulo.
fixacao
Forca resultante e equilibrio de translacao. · Definicao de torque (momento de uma forca).
Torque e condicao de equilibrio de rotacao.
Confundir forca resultante nula com torque resultante nulo.
cientifico
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