Durante uma aula de ciências, os alunos discutem o funcionamento das roldanas em um sistema de elevação. Se…
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
Durante uma aula de ciências, os alunos discutem o funcionamento das roldanas em um sistema de elevação. Se uma roldana fixa é utilizada para levantar um peso de 200 kg, qual força mínima é necessária para levantar esse peso?
- A) 100 kg
- B) 200 kg
- C) 50 kg
- D) 150 kg
- E) 250 kg
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique o tipo de máquina. Uma roldana fixa é presa a um suporte que não se desloca, e a corda passa por ela. Ela serve para mudar a direção da força, não para multiplicá-la. Passo 2: Analise o equilíbrio. Considerando a situação ideal (sem atrito e com roldana de massa desprezível), a força aplicada na corda deve ser igual ao peso da carga, pois a roldana apenas redireciona essa força. Passo 3: Aplique ao caso. O peso a ser levantado é de 200 kg (que, em termos de força, corresponde a 200 kgf, o peso da massa de 200 kg). Logo, a força mínima necessária é de 200 kgf, ou seja, a alternativa B. Passo 4: Por que as outras estão erradas. A alternativa A (100 kg) supõe uma vantagem mecânica que só existe em roldana móvel. A alternativa C (50 kg) corresponde a uma vantagem de quatro para um, típica de sistemas com várias polias móveis. A alternativa D (150 kg) pressupõe que a roldana reduz parte do peso, o que não acontece. A alternativa E (250 kg) exigiria uma força maior que o peso, o que só ocorreria com atrito ou peso da própria roldana, fatores que o enunciado não considera. Passo 5: Conclusão. O gabarito oficial B está correto. A vantagem da roldana fixa está em facilitar a tração, por exemplo puxando de cima para baixo, e não em reduzir a força necessária.
💡 Dica: Calcule a força usando a relação entre peso e força em roldanas.
Alternativa por alternativa
Acredita que a roldana fixa reduz a força pela metade, como ocorre em uma roldana móvel. Confunde o efeito de mudança de direção com o de vantagem mecânica.
Por que engana: O aluno pode confundir a força necessária para levantar o peso com o próprio peso do objeto, escolhendo a alternativa B sem considerar a mecânica das roldanas.
Força necessária igual ao peso.
Aplica a divisão por quatro típica de sistemas com várias polias móveis a uma única roldana fixa, que não multiplica a força.
Supõe que a roldana alivia parcialmente o peso, usando uma intuição de que qualquer máquina reduz um pouco a carga. Não percebe que a roldana fixa apenas muda a direção da força.
Imagina que a roldana exige força maior que o peso por causa de atrito ou do peso da própria roldana, ignorando a condição ideal do enunciado.
Raio-X da questão
força em roldanas
avaliacao
força e peso · sistemas de polias
Revisar as leis da física relacionadas a força e peso.
O aluno pode confundir a força necessária para levantar o peso com o próprio peso do objeto, escolhendo a alternativa B sem considerar a mecânica das roldanas.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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