Em um sistema de alavanca, a força aplicada é de 200 N e a distância até o ponto de apoio é de 2 m. Qual é a…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em um sistema de alavanca, a força aplicada é de 200 N e a distância até o ponto de apoio é de 2 m. Qual é a força que o sistema pode levantar se a distância até a carga é de 0,5 m?
- A) 50 N
- B) 100 N
- C) 200 N
- D) 800 N
- E) 400 N
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A força aplicada é F1 = 200 N, a distância da força ao ponto de apoio é d1 = 2 m, e a distância da carga ao ponto de apoio é d2 = 0,5 m. Queremos a força que o sistema levanta, F2 (a carga).
- Use a condição de equilíbrio da alavanca, que diz que o momento da força aplicada é igual ao momento da carga: F1 x d1 = F2 x d2.
- Isole F2: F2 = (F1 x d1) / d2.
- Substitua os valores: F2 = (200 x 2) / 0,5 = 400 / 0,5 = 800 N.
- Conclusão. A força que o sistema pode levantar é 800 N, o que corresponde à alternativa D, em acordo com o gabarito oficial. Pelo princípio da alavanca, quanto menor a distância da carga ao apoio em relação à distância da força, maior a força obtida, por isso a carga de 800 N é 4 vezes maior que a força aplicada.
- Por que as outras estão erradas. A) 50 N inverte a razão entre as distâncias. B) 100 N divide a força pela distância da força, ignorando a distância da carga. C) 200 N supõe que a alavanca não altera a força, o que contraria o princípio da alavanca. E) 400 N corresponde apenas ao produto 200 x 2, sem dividir pela distância da carga.
💡 Dica: Use a fórmula da alavanca para encontrar a força.
Alternativa por alternativa
O aluno inverteu a proporção, multiplicando a força pela distância da carga e dividindo pela distância da força (200 x 0,5 / 2 = 50), como se a carga mais próxima do apoio exigisse uma força maior, mas não aplicou o princípio na direção correta.
O aluno calculou apenas 200 / 2 = 100, usando a força aplicada dividida por uma distância, sem considerar corretamente a distância da carga na equação de equilíbrio.
O aluno acredita que a força levantada é igual à força aplicada, ou seja, que a alavanca apenas redireciona a força sem ampliá-la, desconsiderando o efeito das distâncias ao ponto de apoio.
Fórmula: 200 N × 2 m = F2 × 0,5 m, logo F2 = 800 N.
O aluno multiplicou a força pela distância da força (200 x 2 = 400) e esqueceu de dividir pela distância da carga, ou seja, não aplicou a equação completa F2 = F1 x d1 / d2.
Por que engana: Confundir a relação inversa entre força e distância no princípio da alavanca, calculando a força errada.
Raio-X da questão
princípio da alavanca
avaliacao
princípio da alavanca · multiplicação e divisão
Revisar a relação entre força e distância em alavancas.
Confundir a relação inversa entre força e distância no princípio da alavanca, calculando a força errada.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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