(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
Respostas
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!