Uma pessoa equilibra uma régua de metro em uma posição horizontal em seus dedos indicadores estendidos. Lentamente, ela junta os indicadores. O metro permanece equilibrado, e os dois dedos sempre se juntam na marca de 50 cm , independente de suas posições originais. (Experimente!) Explique por que isto ocorre.

Passo 1

Vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos uma régua de um metro que está equilibrada horizontalmente nos dedos indicadores de uma pessoa. Quando essa pessoa junta os dedos, o ponto de equilíbrio sempre fica na marca de 50 cm, não importa onde os dedos estavam inicialmente. Para entender por que isso acontece, vamos precisar falar sobre equilíbrio, centro de massa e torque.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é o centro de massa. O centro de massa é o ponto onde podemos imaginar que toda a massa de um objeto está concentrada. Para uma régua uniforme, o centro de massa está exatamente no meio dela. Como a régua tem um metro, o centro de massa está na marca de 50 cm.

Passo 3

Agora, vamos falar sobre equilíbrio. Um objeto está em equilíbrio quando não está acelerando, ou seja, as forças que atuam nele estão balanceadas. No caso da régua, isso significa que o peso da régua está equilibrado pelos seus dedos que a seguram.

Passo 4

Para que a régua fique equilibrada, o torque (ou momento de força) em relação ao ponto de equilíbrio deve ser zero. O torque depende da força aplicada e da distância em que essa força é aplicada a partir do ponto de equilíbrio.

Passo 5

Como a régua é uniforme, o peso está concentrado no centro de massa, que está na marca de 50 cm. Isso significa que, independentemente de como você posiciona os dedos, enquanto o ponto de apoio estiver na marca de 50 cm, os torques para os lados esquerdo e direito se cancelam, mantendo a régua equilibrada.

Passo 6

Mesmo que a posição dos dedos mude, o ponto onde eles se encontram (na marca de 50 cm) garante que a régua não gira mais para nenhum dos lados. Isso acontece porque o centro de massa está exatamente nesse ponto, distribuindo o peso igualmente de ambos os lados.

Resposta

A régua permanece equilibrada na marca de 50 cm porque esse ponto é o centro de massa da régua uniforme. Quando os dedos se juntam nessa posição, os torques dos dois lados se cancelam, mantendo a régua em equilíbrio estável, independentemente de como os dedos foram movidos inicialmente.

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