O que é uma alavanca?

Alavanca é uma máquina simples composta por uma barra rígida que gira em torno de um ponto fixo, chamada de fulcro ou ponto de apoio.

Quais são as três classes de alavancas?

As alavancas são classificadas em primeira, segunda e terceira classe, dependendo da posição relativa do ponto de apoio, força potente e força resistente.

Como identificar uma alavanca de terceira classe?

Na alavanca de terceira classe, a força potente é aplicada entre o ponto de apoio e a força resistente, exigindo maior força para obter precisão ou velocidade.

O que é vantagem mecânica em alavancas?

Vantagem mecânica é a razão entre a força resistente e a força potente, indicando quanto a alavanca multiplica a força aplicada.

Qual a relação de forças em uma alavanca de segunda classe?

Em alavancas de segunda classe, a força potente é menor que a força resistente, pois a resistência está entre o ponto de apoio e a força potente.

Por que a pinça não multiplica a força aplicada?

A pinça é uma alavanca de terceira classe, onde a força aplicada deve ser maior que a força transmitida, proporcionando precisão, mas não vantagem mecânica.

Como calcular o equilíbrio de uma alavanca?

O equilíbrio de uma alavanca ocorre quando o momento da força potente ($F_p \cdot d_p$) iguala o momento da força resistente ($F_r \cdot d_r$), ou seja, $F_p \cdot d_p = F_r \cdot d_r$.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Questão 104

ENEM 2018 Questão 104

As pessoas que utilizam objetos cujo princípio de funcionamento é o mesmo do das alavancas aplicam uma força, chamada de força potente, em um dado ponto da barra, para superar ou equilibrar uma segunda força, chamada de resistente, em outro ponto da barra. Por causa das diferentes distâncias entre os pontos de aplicação das forças, potente e resistente, os seus efeitos também são diferentes. Afigura mostra alguns exemplos desses objetos.

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Em qual dos objetos a força potente é maior que a força resistente?

Resolução

A questão aborda o conceito físico das alavancas, dispositivos simples que permitem multiplicar forças ou deslocamentos. Para resolvê-la, é necessário compreender as três classes de alavancas e como a posição dos pontos de apoio, força potente (força aplicada) e força resistente (força a ser vencida) influenciam a relação entre as forças. Na alavanca de terceira classe, a força potente é maior que a força resistente, pois o ponto de aplicação da força potente está mais próximo do ponto de apoio do que a força resistente. O exemplo clássico é a pinça, onde a força feita pelos dedos (potente) é maior que a força transmitida às pontas (resistente), permitindo movimentos precisos, mas sem vantagem mecânica. Nos outros exemplos (alicate, quebra-nozes, carrinho de mão e abridor de garrafa), a configuração é de alavancas de primeira ou segunda classe, em que a força potente é menor que a resistente, proporcionando vantagem mecânica. Assim, a alternativa correta é a pinça.

Comentários por alternativa

A Pinça.

A alternativa A está correta porque a pinça é um exemplo de alavanca de terceira classe, onde a força potente (aplicada pelos dedos) é maior que a força resistente (nas pontas), resultando em precisão, mas sem multiplicação de força.
B Alicate.

A alternativa B está errada porque o alicate é uma alavanca de primeira classe, em que a força potente é aplicada mais distante do ponto de apoio do que a força resistente, proporcionando vantagem mecânica (a força potente é menor que a resistente).
C Quebra-nozes.

A alternativa C está errada porque o quebra-nozes é uma alavanca de segunda classe, onde a força resistente está entre o ponto de apoio e a força potente, permitindo que a força potente seja menor que a resistente.
D Carrinho de mão.

A alternativa D está errada porque o carrinho de mão é uma alavanca de segunda classe, em que a força resistente (peso da carga) está entre o ponto de apoio (roda) e a força potente (aplicada pelas mãos), resultando em vantagem mecânica.
E Abridor de garrafa.

A alternativa E está errada porque o abridor de garrafa funciona como uma alavanca de primeira classe, em que a força potente é menor que a força resistente, facilitando a abertura da garrafa.

Flashcards

Perguntas pontuais sobre o tema desta questão. Toque no card para virar e use as setas para navegar.

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1. O que é uma alavanca?: Alavanca é uma máquina simples composta por uma barra rígida que gira em torno de um ponto fixo, chamada de fulcro ou ponto de apoio.
2. Quais são as três classes de alavancas?: As alavancas são classificadas em primeira, segunda e terceira classe, dependendo da posição relativa do ponto de apoio, força potente e força resistente.
3. Como identificar uma alavanca de terceira classe?: Na alavanca de terceira classe, a força potente é aplicada entre o ponto de apoio e a força resistente, exigindo maior força para obter precisão ou velocidade.
4. O que é vantagem mecânica em alavancas?: Vantagem mecânica é a razão entre a força resistente e a força potente, indicando quanto a alavanca multiplica a força aplicada.
5. Qual a relação de forças em uma alavanca de segunda classe?: Em alavancas de segunda classe, a força potente é menor que a força resistente, pois a resistência está entre o ponto de apoio e a força potente.
6. Por que a pinça não multiplica a força aplicada?: A pinça é uma alavanca de terceira classe, onde a força aplicada deve ser maior que a força transmitida, proporcionando precisão, mas não vantagem mecânica.
7. Como calcular o equilíbrio de uma alavanca?: O equilíbrio de uma alavanca ocorre quando o momento da força potente ($F_p \cdot d_p$) iguala o momento da força resistente ($F_r \cdot d_r$), ou seja, $F_p \cdot d_p = F_r \cdot d_r$.