Física3ª sérieBNCC EM13CNT101Média⏱ medio

Num talho de construção monta-se um bloco e roldana com três segmentos do cabo sustentando a carga (MA =…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT101

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

Num talho de construção monta-se um bloco e roldana com três segmentos do cabo sustentando a carga (MA = número de segmentos). Para erguer uma carga de 450 N despreze atrito e calcule a força de esforço F necessária. Use MA = 3 e unidades SI.

A) F = 200 N
B) F = 100 N
C) F = 300 N
D) F = 450 N
E) F = 150 N

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

Identifique os dados. A carga é P = 450 N, o número de segmentos de cabo que sustentam a carga é MA = 3 e o atrito é desprezado, então a polia é ideal.
Lembre o princípio do talha ideal: a vantagem mecânica ideal é o número de segmentos, MA = P / F, ou seja, F = P / MA.
Calcule F = 450 / 3 = 150 N. Como o enunciado pede unidades SI, a resposta é 150 N, que corresponde à alternativa E.
Verificação. Com três segmentos, cada um sustenta um terço da carga, e 3 x 150 = 450 N, o que confirma o resultado.
Por que as outras estão erradas. A (200 N) não satisfaz 3 x F = 450. B (100 N) daria carga de apenas 300 N. C (300 N) corresponderia a uma vantagem de 1,5, incompatível com MA = 3. D (450 N) ignora a vantagem mecânica da talha, o que equivaleria a não ganhar força nenhuma.
Resultado: F = 150 N, alternativa E, em concordância com o gabarito oficial.

💡 Dica: Aplique a fórmula da mecânica para sistemas de polias.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

O aluno provavelmente errou a divisão ou usou um valor de carga diferente de 450 N, obtendo 200 N como se 600 dividido por 3 fosse o resultado.

B Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno provavelmente dividiu a carga por um número errado (algo próximo de 4,5) ou confundiu a relação F = P / MA com outra operação, chegando a 100 N.

Por que engana: O aluno pode confundir a força de esforço com a carga total, calculando F = 450 N em vez de considerar o número de segmentos da polia.

C Erradaerro: Conceitual

O aluno provavelmente subtraiu em vez de dividir, interpretando a vantagem mecânica como uma redução de 150 N da carga (450 - 150 = 300), ou seja, não compreendeu que a força é uma fração da carga.

D Erradaerro: Senso comum

O aluno provavelmente acredita que a força do cabo deve ser igual ao peso da carga, desconsiderando que o sistema de roldanas multiplica a vantagem mecânica e reduz o esforço.

E Correta

Vantagem mecânica MA = 3, então F = P/MA = 450 N / 3 = 150 N (sem atrito).

Raio-X da questão

Dificuldade Média

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 consolidacao

🎯 Conceito central

força em polia

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

força e movimento · sistemas de polias

📚 Reveja

Revisar as leis da mecânica e o funcionamento de polias.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a força de esforço com a carga total, calculando F = 450 N em vez de considerar o número de segmentos da polia.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cotidiano

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