Na aula de Ciências, uma roldana móvel sustenta uma caixa de 20 N usando duas partes da mesma corda…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Discutir a aplicação, ao longo da história, das máquinas simples e propor soluções e invenções para a realização de tarefas mecânicas cotidianas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Na aula de Ciências, uma roldana móvel sustenta uma caixa de 20 N usando duas partes da mesma corda. Desconsidere o atrito. Qual força é necessária para levantar a caixa?
- A) 20 N
- B) 5 N
- C) 40 N
- D) 30 N
- E) 10 N
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique o sistema. Na roldana móvel, a carga é sustentada por duas partes da corda que puxam a roldana para cima. Como a roldana se move junto com a caixa, a força aplicada na corda é dividida entre esses dois trechos.
- Aplique a relação de equilíbrio. Desprezando o atrito e considerando a roldana sem peso relevante, cada trecho da corda suporta metade do peso da caixa. Assim, F = P / 2 = 20 N / 2 = 10 N.
- Confira o resultado. A força de 10 N é metade do peso, o que é coerente com o ganho mecânico de 2 de uma roldana móvel com dois trechos de corda de sustentação.
- Compare com o gabarito. O resultado obtido coincide com o gabarito oficial, alternativa E.
- Por que as outras estão erradas. A alternativa A (20 N) seria a força de uma roldana fixa ou de um sistema sem vantagem mecânica. A alternativa B (5 N) divide o peso por quatro, o que exigiria quatro trechos de corda. A alternativa C (40 N) dobra o peso, o que aumentaria a força em vez de diminuí-la. A alternativa D (30 N) soma metade do peso ao próprio peso, o que não corresponde ao princípio da roldana móvel.
💡 Dica: Considere a mecânica das roldanas para responder.
Alternativa por alternativa
O aluno supõe que a força necessária é igual ao peso da caixa, ignorando que a roldana móvel distribui a carga entre os trechos da corda.
O aluno divide o peso por quatro, provavelmente contando quatro trechos de corda ou aplicando a divisão duas vezes sem justificativa.
Por que engana: Confundir a relação entre força e peso, achando que a força necessária é igual ao peso da carga em vez de considerar a vantagem mecânica da roldana.
O aluno acredita que a roldana multiplica a força em vez de reduzi-la, e dobra o peso da caixa.
O aluno soma ao peso da caixa a metade dele, como se a roldana exigisse força extra além da carga, sem entender a divisão da carga entre os trechos da corda.
As duas partes da corda dividem o peso da caixa. Por isso, a força necessária é metade de 20 N: 10 N.
Raio-X da questão
força e peso
avaliacao
força e peso · vantagem mecânica
Revisar as leis da física sobre roldanas e forças.
Confundir a relação entre força e peso, achando que a força necessária é igual ao peso da carga em vez de considerar a vantagem mecânica da roldana.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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