Durante uma experiência, Júlia usa uma alavanca para levantar o mesmo peso. Ela desloca o ponto de apoio para…
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 experiência, Júlia usa uma alavanca para levantar o mesmo peso. Ela desloca o ponto de apoio para mais perto do peso e mantém a posição onde aplica a força. Qual é o efeito dessa mudança na força que Júlia precisa aplicar?
- A) A força aplicada muda apenas o sentido do movimento da alavanca.
- B) A força aplicada permanece igual, pois o peso não foi alterado.
- C) A força aplicada deixa de produzir movimento na alavanca.
- D) A força aplicada aumenta, pois o ponto de apoio fica mais perto do peso.
- E) A força aplicada diminui, pois aumenta a distância entre o ponto de apoio e o local da aplicação da força.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique os elementos da alavanca. O peso (carga) fica numa extremidade, a força de Júlia é aplicada na outra extremidade e o ponto de apoio fica entre eles. O equilíbrio de momentos (torque) exige que força vezes braço da força seja igual a peso vezes braço do peso. Passo 2: Analise a mudança. O peso é o mesmo e o ponto onde Júlia aplica a força não muda, mas o ponto de apoio se aproxima do peso. Com isso, o braço do peso (distância do apoio ao peso) diminui, enquanto o braço da força (distância do apoio ao ponto de aplicação da força) aumenta. Passo 3: Calcule a relação. Como F = P vezes (braço do peso) dividido pelo (braço da força), com o braço do peso menor e o braço da força maior, a força F necessária diminui. Passo 4: Conclua. A alternativa E está correta, pois afirma que a força diminui e que a distância entre o apoio e o ponto de aplicação da força aumenta, o que é verdadeiro. A alternativa A está errada, pois a mudança do apoio altera a intensidade da força, não apenas o sentido do movimento. A alternativa B está errada, pois a força depende também das distâncias até o apoio, e não só do peso. A alternativa C está errada, pois Júlia continua levantando o peso, então a alavanca continua produzindo movimento. A alternativa D está errada, pois confunde qual braço muda: aproximar o apoio do peso diminui o braço do peso, e não aumenta a força necessária. Conclusão: o gabarito oficial E está correto.
💡 Dica: Analise a relação entre força e ponto de apoio na alavanca.
Alternativa por alternativa
O aluno acha que mudar a posição do apoio altera apenas o sentido do movimento da alavanca, sem afetar a intensidade da força necessária.
O aluno supõe que, como o peso não mudou, a força também não muda, ignorando que a vantagem mecânica da alavanca depende das distâncias até o ponto de apoio.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre a posição do ponto de apoio e a força, acreditando que a força sempre aumenta ao mudar a posição.
O aluno entende que a alavanca deixa de se mover porque o apoio foi deslocado, quando na situação descrita Júlia continua levantando o peso.
O aluno confunde os braços da alavanca e acha que aproximar o apoio do peso aumenta a força, quando na verdade reduz o braço do peso e aumenta o braço da força, diminuindo a força necessária.
Ao aproximar o ponto de apoio do peso, aumenta o braço de esforço, que é a distância entre o ponto de apoio e o local onde a força é aplicada. Assim, a alavanca produz maior efeito de giro, e é necessária uma força menor para levantar o mesmo peso.
Raio-X da questão
alavanca e força
diagnostico
princípios de alavanca · força e movimento
Revisar os princípios de funcionamento das alavancas.
O aluno pode confundir a relação entre a posição do ponto de apoio e a força, acreditando que a força sempre aumenta ao mudar a posição.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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