Question

(Enem - adaptada) Em um experimento, um professor levou para a sala de aula um saco de arroz de 4 kg, 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. Nessa situação, qual foi a massa da barra obtida pelos alunos? *
Imagem sem legenda
12,00 kg
15,00 kg
3,75 kg
5,00 kg
3,00 kg​

Answer 1

Explicação:

Se a barra está em equilíbrio o Torque resultante sobre a barra é igual a zero. O torque é dado por:

T = F*r

Nesse caso a força será dada pela força peso da barra e do arroz. Como a barra é homogenia podemos considerar que seu força peso está toda concentrada no meio meio da barra (ou seja a uma marca do eixo de apoio.

O saco de arroz esta a 3 marcas do eixo de apoio logo o torque devido ao arroz é dado por:

T = P*r

T = 4*g*3r

T = 12*g*r

Ja o torque devido ao peso da barra é dada por:

T1 = m*g*1r

, onde 1r é a distância da força peso até o eixo de apoio.

T2 = m*g*r

Como o corpo esta em equilíbrio T1 = T2

m*g*r = 12*g*r

m = 12 kg