Um sistema com uma roldana móvel sustenta um balde de 200 N por duas partes da corda. Desprezando atrito, qual…
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
Um sistema com uma roldana móvel sustenta um balde de 200 N por duas partes da corda. Desprezando atrito, qual força a pessoa precisa aplicar para erguer o balde com velocidade constante?
- A) 200 N
- B) 100 N
- C) 75 N
- D) 150 N
- E) 50 N
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique o princípio. Em uma roldana móvel, o peso do balde é dividido igualmente pelos trechos de corda que sustentam a carga. Como são dois trechos, a força necessária é metade do peso, desde que o atrito seja desprezado e a velocidade seja constante (equilíbrio de forças).
- Calcule. Peso do balde = 200 N. Força da pessoa = 200 / 2 = 100 N.
- Verifique a velocidade constante. Com velocidade constante, a força resultante é zero, então a força aplicada na corda deve igualar a componente do peso que cada trecho sustenta. Assim, 100 N é a força correta.
- Compare com o gabarito. O gabarito oficial B (100 N) está correto e coincide com o resultado obtido sem consultá-lo.
- Analise as demais alternativas. A (200 N) é o peso do balde, o que só valeria sem ganho mecânico, ou seja, sem roldana móvel. C (75 N) não corresponde a nenhuma divisão exata do peso pelo número de trechos. D (150 N) é maior que a metade do peso, então a roldana estaria ampliando a força em vez de reduzi-la. E (50 N) corresponderia a dividir por quatro, o que exigiria quatro trechos de corda, e não dois.
💡 Dica: Calcule a força dividindo o peso do balde pelo número de cordas.
Alternativa por alternativa
O aluno supõe que a força da pessoa deve ser igual ao peso do balde, ignorando que a roldana móvel distribui a carga entre os trechos de corda.
Por que engana: O aluno pode confundir a força necessária para erguer o balde com seu peso total, sem considerar que a roldana divide a carga.
A roldana móvel divide a carga entre duas seções da corda, proporcionando vantagem mecânica ˜2. Portanto a força necessária é 200 N / 2 = 100 N, considerando tensão igual nos ramos.
O aluno tenta dividir o peso por um fator que não corresponde ao número de trechos, possivelmente aplicando uma razão ou subtração incorreta.
O aluno acredita que a força necessária é maior que metade do peso, talvez somando parte da carga ou um peso adicional à roldana, o que vai contra o ganho mecânico do sistema.
O aluno divide o peso por quatro, confundindo o número de trechos de corda com quatro em vez de dois, o que dobra indevidamente a vantagem mecânica.
Raio-X da questão
força em roldana
avaliacao
força e peso · sistemas de polias
Revisar as leis da física sobre forças e roldanas.
O aluno pode confundir a força necessária para erguer o balde com seu peso total, sem considerar que a roldana divide a carga.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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