EsPCEx 2019/2020 — questão 24 de Física
Enunciado em texto
O sistema de polias, sendo uma fixa e três móveis, encontra-se em equilíbrio estático, conforme mostra o desenho. A constante elástica da mola, ideal, de peso desprezível, é igual a 50 N/cm e a força na extremidade da corda é de intensidade igual a 100 N. Os fios e as polias, iguais, são ideais.
O valor do peso do corpo X e a deformação sofrida pela mola são, respectivamente,
[Figura: uma polia fixa no teto e três polias móveis em cascata, cada uma pendurada na corda que passa pela anterior; o corpo X pende da última. Uma pessoa puxa para baixo a ponta da corda que passa pela polia fixa, com a força . O último fio, que sustenta a polia mais baixa, está preso ao teto por meio da mola. Desenho ilustrativo – fora de escala.]
(A) 800 N e 16 cm.
(B) 400 N e 8 cm.
(C) 600 N e 7 cm.
(D) 800 N e 8 cm.
(E) 950 N e 10 cm.
(Enunciado e figura: EsPCEx — Concurso de Admissão 2019/2020, 1º dia, Modelo A.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Escola Preparatória de Cadetes do Exército (EsPCEx), do Exército Brasileiro.
Resolução comentada
O que a questão pede: o peso de X e a deformação da mola.
A regra da polia móvel ideal: ela é sustentada pelos dois lados da corda que a envolve, então segura o dobro da tração dessa corda.
Seguindo a cascata, a partir da corda puxada por F (100 N):
- 1ª polia móvel: sustenta 2 × 100 = 200 N, que é a tração da corda seguinte;
- 2ª polia móvel: 2 × 200 = 400 N;
- 3ª polia móvel (com X): 2 × 400 = 800 N.
A mola está na corda que sustenta a última polia, cuja tração é 400 N:
⚠️ A armadilha: achar que a mola segura o peso inteiro de X (800 N, 16 cm, alternativa A). A mola fica num dos dois lados da corda da última polia e segura metade.
A ideia em uma frase: cada polia móvel dobra a força; a corda presa à mola carrega metade do que a última polia sustenta.
Resposta: alternativa D.
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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