PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 57 (CFS 1) da EEAR 2027

CFS 1 · Física: Equilíbrio do corpo extenso: torque e alavancas

– Em uma fazenda, um agricultor improvisou uma balança simples, com intuito de comparar massas de sacos de café. Em um dos testes, ele colocou um saco de café no prato da direita e, para equilibrar o sistema, pendurou no prato da esquerda, uma massa padrão de 200 g, como representado na figura a seguir:

Esquema de uma balança de dois pratos apoiada sobre um fulcro triangular. O braço esquerdo tem comprimento de 0,45 m e sustenta um prato com uma massa de 200 g. O braço direito tem comprimento de 0,15 m e sustenta um prato com um saco identificado como CAFÉ.

Sabendo-se que o sistema entra em equilíbrio e o peso da barra é desprezível, assinale a alternativa que indica o valor da massa do saco de café, em g.

Adote g = 10\text{ m/s}^2

  1. A
    280
  2. B
    345
  3. C
    600
  4. D
    760
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
Reportar erro na questão
O que está errado?
Sem cadastro: não guardamos quem enviou.
Resolução comentada

Em uma barra apoiada no fulcro, o equilíbrio de rotação exige que a soma dos torques (momentos) em relação ao apoio seja nula. O torque de uma força é \tau = F \cdot d, com d a distância do ponto de aplicação ao apoio. Como o peso da barra é desprezível, só contam os pesos da massa padrão e do saco.

O braço esquerdo mede 0{,}45\ \text{m} e tem a massa de 200\ \text{g}. O braço direito mede 0{,}15\ \text{m} e tem o saco de café, de massa m.

Igualando os torques:

  1. Torque à esquerda: P_1 \cdot 0{,}45 = m_1 g \cdot 0{,}45
  2. Torque à direita: P_2 \cdot 0{,}15 = m\, g \cdot 0{,}15
  3. Equilíbrio: m_1 g \cdot 0{,}45 = m\, g \cdot 0{,}15

A gravidade g aparece dos dois lados e se cancela, então não precisa do valor de 10\ \text{m/s}^2:

m = \frac{m_1 \cdot 0{,}45}{0{,}15} = 200 \cdot 3 = 600\ \text{g}

Faz sentido: o braço direito é 3 vezes menor, então a massa ali precisa ser 3 vezes maior para gerar o mesmo torque.

Alternativa C.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AValor sem relação com a razão entre os braços (3); não resulta de nenhuma conta coerente com o equilíbrio de torques.
  • BValor sem sentido físico para este equilíbrio; não corresponde à razão 0,45/0,15 = 3.
  • DValor sem relação com a proporção dos braços; a massa correta é 3 vezes 200 g.

Assunto: Equilíbrio do corpo extenso: torque e alavancas.

Reportar erro na resolução
O que está errado?
Sem cadastro: não guardamos quem enviou.
Ver como caiu na prova Questão 57 no caderno CFS 1 da EEAR 2027

Fonte: EEAR 2027 · CFS 1. Prova oficial ↗