Em um sistema de roldanas combinado (roldana fixa + roldana móvel) com duas partes da corda sustentando a…
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
Em um sistema de roldanas combinado (roldana fixa + roldana móvel) com duas partes da corda sustentando a carga, qual é a vantagem mecânica desse arranjo em relação à roldana fixa isolada?
- A) A vantagem mecânica é 3, exigindo mais força do que a fixa.
- B) A roldana móvel não contribui para a força suportada.
- C) Vantagem mecânica igual a 2 — reduz pela metade a força necessária.
- D) A vantagem mecânica é 1, não reduz a força necessária.
- E) O sistema não oferece vantagem mecânica em comparação à roldana fixa.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Na roldana fixa isolada, a vantagem mecânica ideal é 1, pois ela apenas muda a direção da força. Para erguer uma carga de peso P, a força necessária continua sendo P.
- Na roldana móvel, a carga é sustentada por duas partes da corda, e cada parte suporta metade do peso. Assim, a força necessária é P/2 e a vantagem mecânica ideal é 2.
- No arranjo combinado, com duas partes da corda sustentando a carga, a vantagem mecânica ideal é igual ao número de trechos de corda que sustentam a carga, ou seja, 2. A força necessária cai pela metade em relação à roldana fixa isolada.
- A alternativa A está errada, pois a vantagem mecânica é 2 e não 3, e ela reduz a força em vez de aumentá-la.
- A alternativa B está errada, pois a roldana móvel é justamente o componente que divide a carga entre dois trechos de corda.
- A alternativa D está errada, pois a vantagem mecânica é 2 e não 1, e o arranjo reduz a força necessária.
- A alternativa E está errada, pois o sistema oferece vantagem mecânica de 2 em relação à roldana fixa isolada, que tem vantagem 1.
- Conclusão: a alternativa C é a correta e coincide com o gabarito oficial.
💡 Dica: Considere a definição de vantagem mecânica em sistemas de roldanas.
Alternativa por alternativa
Acredita que acrescentar roldanas aumenta a força necessária, como se o sistema funcionasse como um multiplicador de esforço. Também pode ter contado trechos de corda de forma errada.
Por que engana: Confundir a vantagem mecânica de um sistema de roldanas, acreditando que a roldana móvel não contribui para a força suportada.
Supõe que a roldana móvel apenas acompanha a carga e não participa da sustentação. Confunde o papel da roldana móvel com o da roldana fixa, que só muda a direção.
A tensão na corda suporta a carga em duas partes; cada segmento contribui, portanto a força exigida é aproximadamente metade do peso (desprezando atrito).
Não considera que há duas partes da corda sustentando a carga e atribui ao conjunto a vantagem da roldana fixa isolada. Ignorou a informação dada no enunciado.
Acredita que roldanas só mudam a direção da força, como a fixa, e que a combinação com a móvel não traz ganho. Generaliza a intuição do dia a dia de que puxar a corda é sempre tão difícil quanto levantar a carga.
Raio-X da questão
vantagem mecânica roldanas
avaliacao
vantagem mecânica · sistemas de roldanas
Revisar o conceito de vantagem mecânica em sistemas de polias.
Confundir a vantagem mecânica de um sistema de roldanas, acreditando que a roldana móvel não contribui para a força suportada.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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