Física7º anoMédia⏱ medio

Um sistema de polias ideal de vantagem mecânica 3 é usado para içar caixa com massa m = 60,0 kg verticalmente…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Questão

Um sistema de polias ideal de vantagem mecânica 3 é usado para içar caixa com massa m = 60,0 kg verticalmente. Despreze atrito e use g = 10 m/s². Calcule a força de esforço F necessária se F = m·g / 3. (F em N).

A) F = 60,0 · 10 / 6 = 100 N
B) F = m·g / 3 = (60,0·10)/3 = 600/3 = 2,0×10^2 N
C) F = 60,0 · 10 = 600 N
D) F = 60,0 / 3 = 20 N
E) F = 60,0 · 10 / 5 = 120 N

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

Identifique os dados: massa m = 60,0 kg, g = 10 m/s² e vantagem mecânica igual a 3, com polias ideais e sem atrito. Passo 2: Calcule o peso da caixa: P = m·g = 60,0 · 10 = 600 N. Passo 3: Em um sistema ideal, a força de esforço é a fração do peso dada pela vantagem mecânica: F = P / 3 = 600 / 3 = 200 N, ou seja, 2,0×10^2 N. Passo 4: A alternativa A está errada porque divide o peso por 6 em vez de 3. A alternativa C está errada porque ignora a redução de força proporcionada pelo sistema de polias, supondo que o esforço seja igual ao peso. A alternativa D está errada porque divide a massa em kg por 3 e esquece de multiplicar pela gravidade, confundindo massa com peso. A alternativa E está errada porque divide por 5, valor que não corresponde à vantagem mecânica 3 do sistema. Passo 5: Portanto, a alternativa correta é a B, que coincide com o gabarito oficial.

💡 Dica: Calcule a força usando a fórmula dada.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno calcula corretamente o peso, mas divide por 6 em vez de 3, possivelmente por dobrar a vantagem mecânica ou por confundir o fator de divisão ao montar a conta.

Por que engana: Confundir a fórmula da força de esforço, utilizando a massa sem considerar a vantagem mecânica do sistema de polias.

B Correta

Em polia ideal a vantagem mecânica reduz a força pela razão 3: F = peso/3 = m·g/3. Substituindo m e g obtém 200 N.

C Erradaerro: Conceitual

O aluno acredita que a polia não altera a força necessária e que o esforço deve ser igual ao peso da caixa, ignorando a vantagem mecânica.

D Erradaerro: Conceitual

O aluno esquece a aceleração da gravidade e trabalha com a massa em kg como se fosse força, confundindo massa com peso.

E Erradaerro: Procedimental

O aluno divide o peso por 5, usando um número que não corresponde à vantagem mecânica 3 informada no enunciado.

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 de esforço em polias

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

cálculo de força · vantagem mecânica

📚 Reveja

Revisar o conceito de vantagem mecânica e cálculo de força.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a fórmula da força de esforço, utilizando a massa sem considerar a vantagem mecânica do sistema de polias.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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