Unicamp 2027 (Vestibular 2027 · 1ª fase) · questão 65

Questão 65 Unicamp 2027 · Vestibular 2027 · 1ª fase: Dinâmica (leis de Newton)

Física › Dinâmica (leis de Newton)Vestibulares

Os exercícios físicos têm sido incorporados ao cotidiano de cada vez mais pessoas, seja como parte dos cuidados com a saúde ou como atividade de lazer. Polias e alavancas, por exemplo, são encontradas em muitos equipamentos usados para exercícios musculares. Considere a figura a seguir, de um equipamento no qual as polias e os fios são considerados ideais, de massas desprezíveis e sem atrito.

Figura da questão

Considerando \(g=10\ \text{m/s}^2\), o módulo da força \(\vec F\) para que a massa \(m\) se encontre na iminência de ser levantada é

  1. A
    12 N.
  2. B
    60 N.
  3. C
    120 N.
  4. D
    240 N.
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Gabarito: Alternativa D: 240 N..

Resolução comentada

Ideia-chave: o fio que passa pela polia móvel tem a mesma tração dos dois lados; o fio que segura a polia sustenta as duas.

  1. Na iminência de levantar, a tração no fio da massa é \(T = mg = 12 \times 10 = 120\) N.
  2. Esse fio contorna a polia móvel (uma ponta presa à base, outra na massa): a polia é puxada para baixo por \(2T = 240\) N.
  3. O fio que sustenta a polia móvel passa pelas polias fixas até a mão: \(F = 2T = 240\) N.

Resposta: alternativa D.

Por que não as outras: 120 N é a tração do fio da massa; 60 N supõe que a polia móvel reduz a força pela metade, mas aqui ela está montada de forma a dobrá-la; 12 N confunde massa com peso.

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