(Enem 2015) Em um experimento, um professor levou para a sala de aula um saco de arroz, um pedaço de madeira triangular e uma barra de ferro cilíndrica e homogênea. Ele propôs que fizessem a medição da massa da barra utilizando esses objetos. Para isso, os alunos fizeram marcações na barra, dividindo-a em oito partes iguais, e em seguida apoiaram-na sobre a base triangular, com o saco de arroz pendurado em uma de suas extremidades, até atingir a situação de equilíbrio.
(foto)
Nessa situação, qual foi a massa da barra obtida pelos alunos?
a) 3,00 kg
b) 3,75 kg
c) 5,00 kg
d) 6,00 kg
e) 15,00 kg
Soluções para a tarefa
Letra e)
Para cálculo de equilíbrio de pesos devemos considerar as massas de cada extremidade e os seus pesos correspondentes de tal forma que:
Massa 1 * Distância do centro 1 = Massa 2 * Distância do centro 2
M1 * D1 = M2 * D2
Onde,
Massa 1 = Saco de Arroz = 5 kg
Massa 2 = Peso da barra em seu centro (na sua metade)
Vale ressaltar que, como o centro de massa da barra está localizado na sua metade, sua distribuição de peso tende ao lado direito do triângulo de sustentação por 1 unidade de distância.
Posição da Barra = 4
Posição do Triângulo de Sustentação (Centro) = 3
Posição do Saco de Arroz = 0
Distância do centro 1 = D1 = 3 - 0 = 3 unidades
Distância do centro 2 = D2 = 4 - 3 = 1 unidade
Enfim, podemos realizar o cálculo da massa da barra:
M1 * D1 = M2 * D2
5 * 3 = M2 * 1
15 = M2
M2 = 15 Kg
Portanto a opção correta é a letra (e) que corresponde a 15 kg.
Espero ter ajudado!