Física — Mecânica Múltipla Escolha

A invenção das polias trouxe à humanidade novas possibilidades para realizar tarefas extremamente pesados, que, de outra forma, seriam impossíveis de movimentar. A origem das polias, no entanto, é tema de debate. Algumas fontes históricas atribuem sua criação ao filósofo grego Aristóteles. Segundo relatos, ele teria demonstrado a eficácia do sistema ao organizar uma experiência em que o rei precisou puxar um navio utilizando um conjunto de polias conectado a uma corda. Com esse mecanismo, o rei conseguiu mover um navio da frota grega com facilidade impressionante, demonstrando um princípio que permanece em uso até os dias atuais. A facilidade de realização da tarefa pelo rei ocorre porque essas máquinas simples utilizadas são capazes de amplificar:

A invenção das polias trouxe à humanidade novas possibilidades para realizar tarefas extremamente pesados, que, de outra forma, seriam impossíveis de movimentar. A origem das polias, no entanto, é tema de debate. Algumas fontes históricas atribuem sua criação ao filósofo grego Aristóteles. Segundo relatos, ele teria demonstrado a eficácia do sistema ao organizar uma experiência em que o rei precisou puxar um navio utilizando um conjunto de polias conectado a uma corda. Com esse mecanismo, o rei conseguiu mover um navio da frota grega com facilidade impressionante, demonstrando um princípio que permanece em uso até os dias atuais. A facilidade de realização da tarefa pelo rei ocorre porque essas máquinas simples utilizadas são capazes de amplificar:

  1. a força aplicada pela pessoa.
  2. o atrito entre o solo e a pessoa.
  3. o trabalho realizado pela pessoa.
  4. a potência desenvolvida pela pessoa.
  5. o tempo de realização da tarefa pela pessoa.

Resolução completa

Explicação passo a passo

A
Alternativa A

Alternativa A - Amplificação da força aplicada pela pessoa

Introdução

As polias (ou roldanas) são exemplos clássicos de máquinas simples, dispositivos projetados para facilitar tarefas físicas. O objetivo principal dessas máquinas não é criar energia, mas sim redistribuir forças e distâncias para tornar movimentos pesados possíveis.

Desenvolvimento

Para entender a resposta, precisamos analisar o conceito de Vantagem Mecânica:

  • Função Principal: Uma máquina simples permite que uma pessoa aplique uma força menor para vencer uma resistência maior (como o peso de um navio).
  • Troca Força-Distância: De acordo com o princípio da conservação de energia (trabalho), se a máquina multiplica a força, ela exige que a pessoa realize um deslocamento maior.
    $$W{entrada} = W{saída}$$
    $$F{pessoa} \cdot d{pessoa} = F{carga} \cdot d{carga}$$
    Se $F{carga}$ é muito grande, $F{pessoa}$ pode ser pequena, desde que $d{pessoa}$ seja muito maior que $d{carga}$.
  • O que NÃO é amplificado:
  • Trabalho: Não se ganha trabalho (alternativa C errada). O trabalho feito pelo homem é igual ao trabalho ganho pelo navio (em regime ideal).
  • Potência: A máquina não aumenta a potência de forma mágica; ela altera a relação entre força e velocidade.

Análise Detalhada das Alternativas

AlternativaAnálise
A) ForçaCorreta. A polia atua multiplicando a força aplicada, permitindo mover cargas maiores com menos esforço físico direto.
B) AtritoIncorreta. O atrito é uma força de oposição, não o recurso utilizado para facilitar o movimento da carga.
C) TrabalhoIncorreta. O trabalho é conservado (Força $\times$ Distância). Se a força aumenta, o deslocamento diminui proporcionalmente.
D) PotênciaIncorreta. Potência é a taxa de realização de trabalho. A máquina facilita a força, não a potência instantânea.
E) TempoIncorreta. O tempo é uma variável dependente da velocidade, não a grandeza física amplificada pela estrutura da máquina.

Conclusão

A facilidade relatada no texto ocorre porque o sistema de polias transforma a ação humana, permitindo que uma pequena força gerada pela pessoa supere o peso enorme do navio. Portanto, a máquina amplifica a força.

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