Questão 23049 — Ciências da Natureza

Resposta: B

Para resolver este problema, devemos aplicar as condições de equilíbrio. Vamos escolher o ponto P como o pivô para calcular os torques. A força F (100 N) atua perpendicularmente à barra a 2 m de P. O torque causado por F em relação a P é τ_F = F * d, onde d é o braço de alavanca. Neste caso, o braço de alavanca é o comprimento da barra, 2 m. No entanto, a força F é aplicada verticalmente e a barra faz um ângulo de 30° com a horizontal. O braço de alavanca real da força F em relação a P será 2 * sen(30°) = 2 * 0.5 = 1 m. Assim, o torque de F é τ_F = 100 N * 1 m = 100 Nm. A força de tração T no fio é aplicada na extremidade oposta, a 2 m de P. O fio faz um ângulo de 90° com a barra, o que significa que a tração T é perpendicular à barra. Portanto, o braço de alavanca de T é o comprimento total da barra, 2 m. Para o equilíbrio de torques, o torque da tração T (τ_T) deve anular o torque de F. τ_T = T * 2. Igualando os torques: T * 2 = 100 Nm. Isolando T, obtemos T = 100 Nm / 2 m = 50 N. Note que a inclinação da barra de 30° com a horizontal e a força peso da barra (desprezível) também precisam ser consideradas se quiséssemos calcular a força no apoio P, mas para a tração no fio, a aplicação direta dos torques é suficiente.