Questão 55 do ENEM 2012 comentada
Entenda como as forças das dobradiças mantêm uma porta em equilíbrio, considerando força resultante e torque.
O mecanismo que permite articular uma porta (de um móvel ou de acesso) é a dobradiça. Normalmente, são necessárias duas ou mais dobradiças para que a porta seja fixada no móvel ou no portal, permanecendo em equilíbrio e podendo ser articulada com facilidade.
No plano, o diagrama vetorial das forças que as dobradiças exercem na porta está representado em
- A
- B
- C
- D
- E
Tente resolver antes de abrir. Errar aqui é de graça.
Ver a resposta e a resolução
O que a questão cobra
A questão exige aplicar as condições de equilíbrio de forças e de torques. Você deve considerar também o sentido das componentes das forças indicadas no diagrama.
Resolução
A porta está em equilíbrio, então as forças das dobradiças precisam compensar tanto o peso quanto o torque causado por ele.
permanecendo em equilíbrio e podendo ser articulada com facilidade.
O peso atua para baixo. Por isso, as componentes verticais das forças das dobradiças devem apontar para cima. Além disso, as componentes horizontais precisam se anular para que não haja força resultante para os lados.
A figura D mostra as componentes horizontais em sentidos opostos e as componentes verticais para cima. Como as forças horizontais atuam em alturas diferentes, elas formam um torque que se opõe ao torque do peso. Assim, a porta pode permanecer em equilíbrio.
As figuras A e B não mostram componentes verticais para cima, necessárias para compensar o peso. Na C, as forças apontam para cima, mas não há componentes horizontais para contrabalançar o torque. Na E, embora haja componentes para cima e horizontais opostas, o sentido destas produz torque no mesmo sentido do peso.
Logo, o diagrama que representa forças compatíveis com o equilíbrio da porta é o da alternativa D.
Alternativa por alternativa
- A
As forças são horizontais e não têm componentes para cima que compensem o peso da porta.
- B
Também não há componentes verticais para cima que possam equilibrar o peso da porta.
- C
As forças para cima podem compensar o peso, mas não há componentes horizontais para produzir o torque que se opõe ao do peso.
- D
Correta. As componentes verticais apontam para cima, e as horizontais, em sentidos opostos, formam um torque que contrabalança o do peso.
- E
As componentes verticais apontam para cima, mas as horizontais produzem torque no mesmo sentido do torque causado pelo peso.
Para lembrarNo equilíbrio, a força resultante e o torque resultante sobre o corpo devem ser nulos.
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