Determine o número mínimo necessário de roldanas móveis para elevar um objeto de 100 kg, de modo que a força feita corresponda a apenas
do peso total do objeto.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício pede para descobrir quantas roldanas móveis a gente precisa para levantar um objeto de 100 kg usando só 2% da força que o objeto pesa. Isso envolve entender um pouco de mecânica, especialmente o sistema de polias. Vamos precisar saber como as polias aumentam a força aplicada para levantar algo pesado.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular qual é o peso total do objeto. Peso é massa vezes a gravidade. A massa é 100 kg e a gravidade (g) é aproximadamente
.
Passo 3
Agora, queremos que a força que a gente aplica seja apenas 2% do peso total. Vamos calcular essa força:
Passo 4
O próximo passo é entender como as roldanas funcionam para diminuir a força necessária. Cada roldana móvel que a gente adiciona aumenta a vantagem mecânica do sistema. A vantagem mecânica (VM) é basicamente quantas vezes a força é multiplicada. Ela se calcula assim:
Passo 5
Com a vantagem mecânica de 50, precisamos descobrir quantas roldanas móveis são necessárias para alcançar isso. Em sistemas de polias, a vantagem mecânica é igual ao número de segmentos de corda que sustentam o peso. Então, quanto mais roldanas móveis, maior a VM.
Resposta
Precisamos de 50 roldanas móveis para elevar um objeto de 100 kg usando apenas 2% da força do peso total.