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Exercícios sobre roldanas

Exercícios de Física

Estes exercícios testarão seus conhecimentos sobre as roldanas, máquinas simples que, devidamente estruturadas, podem auxiliar na economia de força. Publicado por: Joab Silas da Silva Júnior
questão 1

(ESCS-DF) A figura abaixo ilustra um sistema de polias sendo utilizado para levantar uma carga de peso igual a P newtons. Considere que os fios do sistema têm pesos desprezíveis e as polias são ideais. Nessa situação, desprezando-se as forças de atrito nas polias, verifica-se que:

a) o sistema de polias permite levantar a carga de peso P realizando um trabalho menor que aquele necessário caso a carga fosse levantada sem o uso de polias.

b) o trabalho, em joules, realizado para se levantar a carga de peso P à altura de 2 m acima do ponto em que ela se encontra será igual a 2P.

c) cada um dos fios que suporta as roldanas I, II e III suporta a mesma tensão.

d) a força aplicada no teto pela roldana III é igual a 3P/8 newtons.

questão 2

(UERJ) A figura abaixo representa um sistema composto por uma roldana com eixo fixo e três roldanas móveis, no qual um corpo R é mantido em equilíbrio pela aplicação de uma força F de uma determinada intensidade.

Considere um sistema análogo, com maior número de roldanas móveis e intensidade de F inferior a 0,1% do peso de R.

O menor número possível de roldanas móveis para manter esse novo sistema em equilíbrio deverá ser igual a:

a) 8

b) 9

c) 10

d) 11

questão 3

Uma rocha de 240 kg será levantada por meio de um cadernal composto por quatro roldanas. Determine a força que será feita por uma pessoa ao puxar a corda e elevar a rocha com velocidade constante.

Dado: adote a aceleração da gravidade como 10 m/s2.

a) 240 N

b) 300 N

c) 150 N

d) 120 N

e) 100 N

questão 4

Determine o número mínimo necessário de roldanas móveis para elevar um objeto de 100 kg, de modo que a força feita corresponda a apenas 2% do peso total do objeto.

a) 3

b) 4

c) 5

d) 6

e) 7

respostas
Questão 1

Letra B

O trabalho realizado para levantar a carga não é contabilizado a partir da força feita pelo homem, mas pelo peso da carga. Nesse caso, o trabalho realizado é igual ao produto da força peso P pelo deslocamento sofrido. A força exercida pelo homem para elevar a carga é oito vezes o peso real da carga, haja vista que existem três polias soltas no sistema.

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Questão 2

Letra C

A força (F) exercida para elevar a carga depende do número (N) de roldanas.

O enunciado deixa claro que 0,1 % de R deve ser maior que F:

O número de roldanas deve ser, no mínimo, 10, pois 210 = 1024.

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Questão 3

Letra C

O peso da rocha é determinado pelo produto da massa pelo valor da aceleração da gravidade.

A força necessária para levantar a rocha depende do número de roldanas móveis.

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Questão 4

Letra C

O peso do objeto pode ser determinado pelo produto de sua massa pela aceleração da gravidade.

A força feita deve corresponder a 2% do peso.

Assim, podemos definir o número mínimo de roldanas necessárias para elevar o objeto.

Como 25 é igual a 32, o número mínimo de roldanas necessárias para elevar o objeto é 5.

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