Question

(ENEM) Para demonstrar as condições de equilíbrio de um corpo extenso, foi montado o experimento na figura 1, em que uma régua, graduada de A a M, permanece em equilíbrio horizontal, apoiada no pino de uma haste vertical. Um corpo de massa 60g é colocado no ponto A e um corpo de massa 40g é colocado no ponto I, conforme ilustrado na figura 2.Para que a régua permaneça em equilíbrio horizontal, a massa, em gramas, do corpo que deve ser colocado no ponto K, é de: a) 90 b) 70 c) 40 d) 20

Answer 1

Esta questão retrata exigências para um estado estático de um corpo extenso (régua, no caso), e para realizá-la são necessárias noções de momento angular, que é a tendência de um corpo a girar, basicamente. Existirão, para méritos desta questão, dois tipos de momento:

Momento horário é a tendência a girar no sentido horário. Ele é causado por massas postas  na parte direita da régua (H, I, J, ...) e o momento anti-horário é para massas na parte esquerda.

Neste caso, um momento é dado pelo produto entre a Força (Peso) aplicada e a distância ao centro (letra G, na régua):

M = Peso·d = m·g·d

A massa de 60g está em A, portanto, é anti-horária. A massa de 40g e a incógnita (massa m no ponto K) são ambas horárias. Para que a régua permaneça estática/parada, os momentos têm de se anular, ou seja:

MA = MI + MK

6·Peso(A) = 2·Peso(I) + 4·Peso(K)

6·60·g = (2·40 + 4·m)·g

360 = 80 + 4m

m = (360 - 80)/4

m = 70g

Answer 2

Resposta:

70g

Explicação:

∑Fr = 0

Como a força Fa é anti-horária, ficará negativa.

-Fa + Fi + Fk = 0

-6N . 6 + 4N . 2 + 4P = 0

-36N + 8N + 4P = 0

4P = 36 - 8

4P = 28

P = 28/4 = 7

Aqui já matou a questão. Massa = 70g.

P = 7 quer dizer que:

m . g = 7

0,7kg . 10 = 7

0,7kg = 70g.