Resolvido Física ENEM 2024 Caderno Verde

Questão 113

Nos automóveis, é importante garantir que o centro de massa (CM) de cada conjunto roda/pneu coincida com o seu centro geométrico. Esse processo é realizado em uma máquina de balanceamento, na qual o conjunto roda e pneu é colocado para girar a uma velocidade de valor constante.

Com base nas oscilações medidas, a máquina indica a posição do centro de massa do conjunto, e pequenas peças de chumbo são fixadas em lugares específicos da roda até que as vibrações diminuam. Durante o treinamento de sua equipe, a fim de corrigir a posição do centro de massa indicada pela máquina, um mecânico apresenta o esquema a seguir, com cinco possíveis pontos da roda para posicionar uma peça de chumbo.

Em qual ponto deve ser fixada a peça de chumbo para corrigir a posição do centro de massa desse conjunto roda/pneu?

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

E. 5

Resposta:

C

Comentários:

O centro de massa está fora do centro do pneu. Escolher as posições 1 ou 5 só vai deixar o centro de massa mais afastado do centro. A posição 2 vai deslocar o centro de massa para a esquerda. A posição 4 vai deslocar o centro de massa para a direita. Então, colocar a peça de chumbo na posição 3 vai deslocar o centro de massa tanto para baixo como para a esquerda, que é o que queremos.

Centro de massa

O centro de massa de um objeto é um ponto dentro ou fora do objeto onde, se esse objeto for considerado e estudado como um ponto, desconsiderando  suas dimensões, vai ser estudado nesse ponto e nessa posição.

É a mesma coisa de equilibrar uma vassoura em cima do dedo. Temos que posicionar nosso dedo mais próximo das cerdas. Quando conseguir equilibrar a vassoura, significa que o centro de massa da vassoura está sobre seu dedo.

Já brincou com aqueles pássaros de plástico que ficam equilibrados pelo bico e não caem mesmo que bata neles? Nas pontas das asas são colocados peças pesadas de metal e eles são fabricados de um formato específico para que o centro de massa do pássaro seja localizado em seu bico. Por isso ele se equilibra no suporte ou no seu dedo, pois você está segurando pelo melhor ponto possível para o equilíbrio, que é o centro de massa.