OBF 2025 (1ª fase, Nível I) — questão 3 de Física
Enunciado em texto
Em uma aula de Ciências, o professor montou um experimento com um balde preso a uma corda que passava por uma polia, como mostrado na figura.
Ele então perguntou aos alunos: “Por que esse tipo de sistema é muito usado para elevar cargas? Qual é a função da polia?”
[Figura: uma polia presa no teto; a corda passa por ela, com um balde pendurado numa ponta, e um menino em pé no chão segura a outra ponta, puxando-a para baixo.]
Um estudante pensa nas seguintes explicações:
I. O sistema com polia muda o sentido da força necessária para elevar o balde: em vez de puxar para cima, pode-se puxar para baixo.
II. O estudante pode usar seu próprio peso como parte da força necessária para levantar o balde.
III. A polia torna o balde efetivamente mais leve, pois a força de tração necessária para sustentá-lo é metade do seu peso.
As explicações que são fisicamente corretas são:
(a) apenas I
(b) apenas II
(c) apenas III
(d) apenas I e II
(e) apenas I e III
(Enunciado e figura: Olimpíada Brasileira de Física 2025, 1ª fase, Nível I — SBF.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Sociedade Brasileira de Física (SBF), Olimpíada Brasileira de Física.
Resolução comentada
O que a questão pede: para que serve uma polia fixa (presa no teto) como a da figura.
Passo 1 — a força na corda. A corda é uma só, então a força (tração) é a mesma nas duas pontas. Para segurar o balde parado (ou subindo devagar), a corda precisa puxar o balde para cima com força igual ao peso dele. Então o menino também precisa puxar com força igual ao peso do balde:
Passo 2 — afirmação I. Correta. Sem a polia, o menino teria que puxar o balde para cima; com ela, ele puxa a corda para baixo e o balde sobe. A polia fixa muda o sentido da força.
Passo 3 — afirmação II. Correta. Puxar para baixo é mais confortável justamente porque o menino pode se pendurar na corda e usar o próprio peso para ajudar. Puxando para cima, isso seria impossível.
Passo 4 — afirmação III. Errada. A polia fixa não diminui a força: o menino faz força igual ao peso do balde, como vimos no Passo 1. Quem reduz a força pela metade é a polia móvel (presa ao próprio balde, com o balde pendurado em dois pedaços de corda). Na figura, a polia está presa no teto e o balde pende de um pedaço só.
⚠️ A armadilha: achar que toda polia “divide o peso por dois” e marcar (E). Isso só vale para a polia móvel; a polia fixa só troca o sentido da força.
A ideia em uma frase: a polia fixa não reduz a força, mas deixa você puxar para baixo, usando o próprio peso.
Resposta: alternativa D (apenas I e II).
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.
Prefere navegar prova por prova? Abra esta questão no Filatte Resolve.