Questão de Física — Estática e Hidrostática — VUNESP 2025

Estática: Equilíbrio de alavancas

Gabarito: letra B. Para que a barra permaneça em equilíbrio, o momento de força (torque) exercido pelo bloco M1 em relação ao ponto de apoio deve ser igual ao momento exercido pelo bloco M2. O equilíbrio ocorre quando o produto da massa pela distância ao apoio é idêntico em ambos os lados da alavanca.

O ponto de apoio está localizado na marca 25 cm da barra. O bloco M1, com massa de 0,5 kg, está posicionado na marca 5 cm. A distância de M1 ao apoio é: $d_1 = |25 - 5| = 20\,\text{cm}$

O bloco M2, com massa de 1,0 kg, deve ser colocado a uma distância $d_2$ do apoio, do lado oposto, tal que: $M_1 \times d_1 = M_2 \times d_2$ $0,5\,\text{kg} \times 20\,\text{cm} = 1,0\,\text{kg} \times d_2$ $10 = 1,0 \times d_2$ $d_2 = 10\,\text{cm}$

Como o apoio está em 25 cm e o bloco M2 deve ser colocado do lado oposto (à direita), a posição final na régua será: $Posição = 25 + 10 = 35\,\text{cm}$

Alternativa A — ❌ Incorreta

Se o bloco M2 fosse colocado na marca 40 cm, a distância ao apoio seria de 15 cm. O momento resultante seria $1,0 \times 15 = 15$, superior ao momento de M1 (10), causando um desequilíbrio no sentido horário.

Alternativa B — ✅ Correta ⟵ GABARITO

Esta posição garante a igualdade dos momentos de força em relação ao fulcro, mantendo a barra em repouso conforme o princípio das alavancas.

Alternativa C — ❌ Incorreta

Na marca 30 cm, a distância ao apoio seria de apenas 5 cm. O momento seria $1,0 \times 5 = 5$, insuficiente para equilibrar o momento de 10 gerado por M1.

Alternativa D — ❌ Incorreta

Na marca 45 cm, a distância ao apoio seria de 20 cm. O momento seria $1,0 \times 20 = 20$, o dobro do necessário para o equilíbrio.

Alternativa E — ❌ Incorreta

Na marca 50 cm, a distância ao apoio seria de 25 cm. O momento seria $1,0 \times 25 = 25$, o que faria a barra girar intensamente para o lado direito.

Gabarito: letra B