UFU 2015-2 — questão 11 de Física
Enunciado em texto
Especificações técnicas sobre segurança em obras informam que um determinado tipo de cabo suporta a tensão máxima de 1.500 N sem risco de rompimento. Considere um trabalhador de massa 80 Kg, que está sobre um andaime de uma obra, cuja massa é de 90 Kg. O conjunto homem e andaime permanece em equilíbrio e é sustentando pelo cabo com a especificação citada anteriormente.
Considerando , e que nas figuras o cabo é ilustrado por uma linha pontilhada, assinale a alternativa que representa uma montagem que não oferece risco de rompimento.
A) [Figura: uma polia presa ao teto; o cabo (pontilhado) sai do andaime com o trabalhador, sobe, passa por cima da polia e segue na horizontal até uma parede vertical, à direita, onde está preso.]
B) [Figura: uma polia presa ao teto; o cabo (pontilhado) está preso ao chão, sobe pelo lado esquerdo, passa por cima da polia e desce pelo lado direito até o andaime com o trabalhador, que fica suspenso acima do chão.]
C) [Figura: uma polia presa ao teto; as duas pontas do cabo (pontilhado) descem, uma de cada lado da polia, e se prendem às duas laterais do andaime com o trabalhador, que fica pendurado pelos dois ramos do cabo.]
D) [Figura: sem polia; um único cabo (pontilhado) vertical liga o teto ao andaime com o trabalhador.]
(Enunciado e figura: Processo Seletivo UFU 2015-2, 1ª fase — Universidade Federal de Uberlândia.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal de Uberlândia (UFU) e à sua Diretoria de Processos Seletivos (DIRPS/UFU).
Resolução comentada
O que a questão pede: a montagem em que a tração no cabo fica abaixo de 1.500 N.
Passo 1 — o peso a sustentar. O conjunto homem + andaime tem 80 + 90 = 170 kg. Com :
Isso já passa do limite de 1.500 N. Então só serve uma montagem em que o peso seja dividido entre mais de um ramo do cabo.
Passo 2 — testar as montagens. Numa polia ideal, a tração é a mesma dos dois lados do cabo; a polia só muda a direção da força.
• (A): o andaime pende de um só ramo; o outro ramo vai à parede. Para o andaime ficar em equilíbrio, N. Rompe.
• (B): de novo um só ramo segura o andaime; o outro lado está preso ao chão. N. Rompe.
• (D): cabo único, direto: N. Rompe.
• (C): o andaime pende de dois ramos, cada um puxando para cima com . No equilíbrio:
Só a (C) é segura.
⚠️ A armadilha: achar que a polia, por si só, “alivia” o cabo, como em (A) e (B). Polia fixa não reduz força nenhuma: ela só redireciona. O que divide o peso é o número de ramos de cabo que puxam o corpo para cima.
A ideia em uma frase: a tração cai quando o peso se reparte entre vários ramos do cabo; a polia fixa sozinha só muda a direção da força.
Resposta: alternativa C (dois ramos, 850 N em cada).
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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