— A abertura do mezanino é estreita demais para uma rampa, mas a viga ainda está firme — observou 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
— A abertura do mezanino é estreita demais para uma rampa, mas a viga ainda está firme — observou a restauradora do antigo armazém. Nos registros do prédio, consta que comerciantes erguiam sacos usando uma corda passada por uma roda presa à viga. Esse recurso permitia que a pessoa puxasse a corda para baixo, embora o esforço para levantar a carga continuasse elevado. Agora, uma caixa de documentos deve subir até o mezanino. Uma única pessoa permanecerá no chão, deverá puxar a corda para baixo e não poderá usar energia elétrica. Ela aceita puxar um trecho maior de corda se isso diminuir o esforço. Como a abertura é vertical e estreita, não há espaço para instalar uma rampa ou uma barra longa. Analise as exigências da restauração e identifique a montagem que permite elevar a caixa com menor esforço, mantendo o puxão da corda para baixo.
- A) Utilizar uma roldana móvel presa à caixa, puxando a extremidade livre da corda para cima.
- B) Utilizar uma roldana fixa na viga, puxando a extremidade livre da corda para baixo.
- C) Utilizar uma alavanca longa apoiada no chão, elevando a caixa diretamente até o mezanino.
- D) Utilizar duas roldanas fixas na viga, puxando a extremidade livre da corda para baixo.
- E) Utilizar uma roldana fixa na viga e outra móvel na caixa, puxando a extremidade livre para baixo.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique as exigências. A pessoa deve puxar a corda para baixo, não pode usar energia elétrica, pode puxar mais corda para reduzir o esforço e a abertura não comporta rampa nem barra longa. Portanto, a solução precisa ser um sistema de polias que dê vantagem mecânica e mantenha o sentido do puxão.
- Analise o papel de cada tipo de polia. A roldana fixa na viga só muda a direção da força: puxar a corda para baixo eleva a carga, mas o esforço continua igual ao peso da caixa. A roldana móvel presa à caixa reduz o esforço pela metade, pois a carga fica sustentada por dois trechos de corda, porém a extremidade livre precisa ser puxada para cima, o que contraria a exigência.
- Combine as duas. Com uma roldana fixa na viga (que inverte o sentido do puxão, permitindo puxar para baixo) e uma roldana móvel presa à caixa, a carga é sustentada por dois trechos de corda. Assim, a força necessária cai pela metade (ideal, desprezando atritos e peso das polias), e a pessoa puxa para baixo, cumprindo todas as exigências. Como ela aceita puxar mais corda, a desvantagem de distância é aceitável.
- Verifique as alternativas erradas. A) A roldana móvel reduz o esforço, mas a extremidade é puxada para cima, contrariando a exigência. B) Uma única roldana fixa não reduz o esforço, apenas muda a direção do puxão. C) Uma alavanca apoiada no chão não eleva a caixa diretamente até o mezanino, e a abertura estreita não comporta uma barra longa. D) Duas roldanas fixas apenas mudam a direção da força e não oferecem vantagem mecânica.
- Conclusão: a alternativa E é a montagem que permite elevar a caixa com menor esforço mantendo o puxão para baixo, o que coincide com o gabarito oficial.
💡 Dica: Considere o funcionamento de polias para reduzir esforço ao puxar a corda para baixo.
Alternativa por alternativa
O aluno percebe corretamente que a roldana móvel reduz o esforço pela metade, mas ignora a exigência de puxar a corda para baixo e aceita puxar para cima.
O aluno acredita que basta uma roldana na viga para facilitar o trabalho, confundindo a mudança de direção da força com redução do esforço.
O aluno imagina que a alavanca longa multiplica a força sem considerar que a abertura é vertical e estreita, e que a alavanca não eleva a caixa diretamente ao mezanino.
O aluno supõe que cada roldana fixa adicional reduz o esforço, quando na verdade roldanas fixas apenas mudam a direção da força e não oferecem vantagem mecânica.
A roldana móvel divide o peso da caixa entre trechos da corda, reduzindo o esforço. A fixa redireciona o puxão para baixo, como exige o texto.
Raio-X da questão
máquinas simples, polias, esforço
diagnostico
força e trabalho · máquinas simples
Estude o funcionamento de polias fixas e móveis e como elas alteram o esforço necessário.
Confundir o sentido do esforço aplicado com a vantagem mecânica da polia, ou não considerar que puxar para baixo pode ser vantajoso.
pensamento_critico
cotidiano
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