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Pela associação de roldanas fixas e móveis e uso de alavancas, podemos levantar cargas de pesos muito grandes…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT205

Interpretar resultados e realizar previsões sobre atividades experimentais, fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas noções de probabilidade e incerteza, reconhecendo os limites explicativos das ciências.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Pela associação de roldanas fixas e móveis e uso de alavancas, podemos levantar cargas de pesos muito grandes que estão acima de nossa capacidade muscular. Por isso encontramos, com frequência, sistemas de roldanas sendo utilizados em canteiros de obras de construção civil. Esse recurso tem permitido a construção de edifícios cada vez maiores como o BurjDubaiSkyscraper, em Dubai. A seguir, são apresentadas duas situações de equilíbrio estático: uma envolvendo uma roldana fixa e outra envolvendo uma alavanca interfixa. Analise as duas situações e assinale a alternativa que contém, respectivamente para cada situação, a razão entre o módulo do peso Q da carga e o módulo da força aplicada F, isto é |Q|/|F|. (ETEC 2010)

  1. A) 1 e 3
  2. B) 1 e 2
  3. C) 1 e 1
  4. D) 2 e 1/3
  5. E) 2 e 3

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

  1. Figura 1 (roldana fixa). A roldana apenas muda a direcao da forca. Em equilibrio, a tracao na corda e igual ao peso, entao F = Q e |Q|/|F| = 1.
  2. Figura 2 (alavanca interfixa). O apoio (triangulo) fica entre Q e F. Pela figura, Q esta a 2 quadriculos do apoio e F esta a 6 quadriculos? Lendo as distancias da figura, o brac o de Q e 1 e o brac o de F e 3 (contando as divisoes a partir do apoio).
  3. Equilibrio de momentos em torno do apoio: Q x brac o de Q = F x brac o de F, ou seja, Q x 1 = F x 3. Logo |Q|/|F| = 3.
  4. Portanto o par correto e (1, 3), alternativa A. A alternativa B erra a alavanca (2), C erra a alavanca (1), D inverte a razao da roldana e da alavanca, e E erra a roldana (2 corresponde a roldana movel).

💡 Dica: Roldana fixa: F = Q. Alavanca: Q x brac o menor = F x brac o maior.

Alternativa por alternativa

A Correta

CORRETA. Na roldana fixa a forca F iguala o peso Q, logo |Q|/|F| = 1. Na alavanca interfixa, pelo equilibrio de momentos, Q multiplicado pelo brac o menor e igual a F multiplicado pelo brac o maior, resultando em |Q|/|F| = 3.

B Erradaerro: Procedimental

Aluno estima mal a razao dos bracos da alavanca e considera 2 em vez de 3.

C Erradaerro: Conceitual

Aluno supoe que toda alavanca tem forcas iguais, ignorando os bracos de alavanca diferentes.

D Erradaerro: Conceitual

Aluno inverte a relacao de equilibrio da alavanca (calcula F/Q) e supoe roldana com vantagem de 2.

E Erradaerro: Conceituala que mais engana

Aluno confunde roldana fixa com roldana movel, que reduz a forca pela metade.

Por que engana: Confundir roldana fixa com roldana movel e inverter a razao na alavanca

Raio-X da questão

Dificuldade Média
Bloom Aplicar
Leitura medio
Discriminação medio
Peso pedagógico medio
Autonomia do enunciado depende_imagem
Cobertura da habilidade unica
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ situacional🧩 progressao
🎯 Conceito central

Equilibrio de momentos em alavanca e tracao em roldana fixa

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

Forca peso e tracao · Torque ou momento de uma forca

📚 Reveja

Maquinas simples e condicoes de equilibrio

⚠️ Erro mais comum

Confundir roldana fixa com roldana movel e inverter a razao na alavanca

🌎 Tema transversal

mundo_trabalho

🏫 Contexto

cotidiano

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