Maria usa uma alavanca para levantar uma carga. A carga exerce uma força de 200 N para baixo. A distância…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Deduzir que a estrutura, a sustentação e a movimentação dos animais resultam da interação entre os sistemas muscular, ósseo e nervoso.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Maria usa uma alavanca para levantar uma carga. A carga exerce uma força de 200 N para baixo. A distância entre o ponto de apoio e a carga é de 2 m, e a distância entre o ponto de apoio e o local onde Maria aplica a força é de 4 m. Qual força Maria precisa aplicar para equilibrar e levantar a carga, considerando uma alavanca ideal?
- A) 100 N
- B) 50 N
- C) 200 N
- D) 400 N
- E) 20 N
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A carga é 200 N, a distância da carga ao ponto de apoio (braço de resistência) é 2 m e a distância da força de Maria ao apoio (braço de potência) é 4 m.
- Lembre a condição de equilíbrio de alavanca ideal (momento de rotação igual nos dois lados): força da carga vezes braço da carga = força de Maria vezes braço de Maria.
- Monte a equação: 200 x 2 = F x 4, ou seja, 400 = 4F.
- Resolva: F = 400 / 4 = 100 N. Portanto, Maria precisa aplicar 100 N para equilibrar a carga, e qualquer força um pouco maior que isso a levanta.
- Por que as outras estão erradas. B (50 N) inverte a proporção ao dividir a carga pelo braço de Maria, desconsiderando o braço da carga. C (200 N) iguala a força de Maria à carga, ignorando que a alavanca multiplica a força conforme os braços. D (400 N) multiplica a carga pelo braço da carga e esquece de dividir pelo braço de Maria. E (20 N) não corresponde a nenhuma relação válida entre os braços e a carga.
- Conclusão. O gabarito oficial A (100 N) está correto e coincide com a resolução feita de forma independente.
💡 Dica: Use a fórmula da alavanca para calcular a força necessária.
Alternativa por alternativa
Em uma alavanca ideal, os momentos das forças em relação ao ponto de apoio devem ser iguais. Assim: força de Maria × 4 m = 200 N × 2 m. Portanto, força de Maria = 400 ÷ 4 = 100 N.
O aluno inverte a proporção da alavanca, dividindo a carga pelo braço de Maria (200 / 4 = 50) e ignorando o braço da carga. Ele não percebe que o produto carga x braço deve ser igualado ao produto força x braço.
O aluno acredita que, para equilibrar uma carga, basta aplicar força igual ao peso, sem considerar as distâncias. Não percebe que a vantagem mecânica da alavanca depende da razão entre os braços.
O aluno multiplica a carga pelo braço da carga (200 x 2 = 400) e para aí, esquecendo de dividir pelo braço onde Maria aplica a força. Ele aplica a relação de forma incompleta.
O aluno chega a um valor sem relação com a proporção entre os braços, provavelmente por combinar mal os números ou por erro de cálculo. Não aplica a condição de equilíbrio do momento de rotação.
Raio-X da questão
alavanca e força
avaliacao
princípios de alavanca · força e peso
Revisar as propriedades das alavancas e como calcular a força aplicada.
Confundir a relação entre as distâncias e a força, aplicando a fórmula de forma incorreta.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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