Correção ENEM 2026Confira suas respostas do 1º dia com o gabarito dos cursinhos e a resolução das questões, até o INEP publicar o oficialVer a correção
Entrar

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 8 (Física) do ITA 2015

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

Texto-base das questões 01 a 20 · Física

Constante dos gases: R = 8\text{ J}/(\text{mol}\cdot\text{K}). Pressão atmosférica ao nível do mar: P_0 = 100\text{ kPa}. Massa molecular do CO_2 = 44\text{ u}. Calor latente do gelo: 80\text{ cal}/\text{g}. Calor específico do gelo: 0{,}5\text{ cal}/(\text{g}\cdot\text{K}). 1\text{ cal} = 4 \times 10^7\text{ erg}. Aceleração da gravidade: g = 10{,}0\text{ m}/\text{s}^2.

Um bloco cônico de massa M apoiado pela base numa superfície horizontal tem altura h e raio da base R. Havendo atrito suficiente na superfície da base de apoio, o cone pode ser tombado por uma força horizontal aplicada no vértice. O valor mínimo F dessa força pode ser obtido pela razão h/R dada pela opção

  1. A
    \dfrac{Mg}{F}.
  2. B
    \dfrac{F}{Mg}.
  3. C
    \dfrac{Mg + F}{Mg}.
  4. D
    \dfrac{Mg + F}{F}.
  5. E
    \dfrac{Mg + F}{2Mg}.
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
Reportar erro na questão
O que está errado?
Sem cadastro: não guardamos quem enviou.
Resolução comentada

Para tombar, o cone gira em torno de um ponto da borda da base, o ponto O, que fica no lado oposto ao da força. Na iminência do tombamento, a normal e o atrito agem em O, então só importam os torques da força F e do peso.

  1. A força F é horizontal e aplicada no vértice, a uma altura h da base. Seu braço de alavanca em relação a O é h e ela tende a tombar o cone: \tau_F = F\,h.

  2. O peso Mg age no centro de massa, que está sobre o eixo do cone. Esse eixo fica a uma distância R de O (o raio da base). O peso tende a manter o cone em pé: \tau_P = Mg\,R.

  3. Na condição mínima, os torques se igualam:

F\,h = Mg\,R
  1. Isolando a razão pedida:
\frac{h}{R}=\frac{Mg}{F}

A altura do centro de massa não aparece, porque o peso tem braço horizontal R, independentemente da altura em que está aplicado.

Alternativa A.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • Binverte a razão; como Fh=MgR, resulta h/R=Mg/F, não F/(Mg).
  • Csoma F a Mg sem fundamento; o equilíbrio de torques não gera essa soma.
  • Dmistura Mg+F no numerador, sem relação com os torques em torno da borda.
  • Einclui soma e fator 2 inexistentes; o torque do peso é MgR, sem divisão por 2.

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 8 no caderno Física do ITA 2015

Fonte: ITA 2015 · Física. Prova oficial ↗