Lição de casa da aula: Vantagem Mecânica de Máquinas Física • 9º Ano

Nesta atividade, nós vamos praticar a calcular a vantagem mecânica produzida por máquinas que aplicam forças sobre distâncias, como polias e engrenagens.

Questão 1

Um sistema de roldanas é utilizado para elevar uma carga de 45 N uma distância de 1,5 m aplicando uma força de 15 N. Qual é a vantagem mecânica do sistema de roldanas?

Questão 2

Qual das seguintes é a definição correta de vantagem mecânica realizada por uma máquina na qual uma força de entrada 𝐹Entra é fornecida e que produz uma força de saída 𝐹Sai?

  • A(𝐹𝐹)2EntraSai
  • B𝐹𝐹EntraSai
  • C(𝐹+𝐹)2EntraSai
  • D𝐹𝐹EntraSai
  • E𝐹𝐹SaiEntra

Questão 3

Duas engrenagens têm comprimentos de braço de alavanca de 𝑑 e 𝑑, conforme mostrado no diagrama. A roda maior é usada para girar a roda menor. A força de entrada usada para girar a roda maior é 35 N, e a força de saída da roda menor é 70 N.

Qual é a vantagem mecânica de usar a roda maior para girar a roda menor?

Qual é a razão de 𝑑 para 𝑑?

Questão 4

Um bloco com peso 𝑊 é levantado uma distância 𝑑 por uma corda que desliza sobre uma polia, conforme mostrado no diagrama. A corda é puxada à distância 𝑑 quando uma força 𝐹=𝑊 é aplicada.

Qual das alternativas a seguir é a relação correta entre as magnitudes de 𝑑 e 𝑑?

  • A𝑑>𝑑
  • B𝑑<𝑑
  • C𝑑=𝑑

Qual das alternativas a seguir é um valor possível correto para a vantagem mecânica da polia?

  • A1
  • B𝑑𝑑
  • C𝑑𝑑

Questão 5

Um bloco com peso 𝑊 é suspenso em repouso por uma corda que desliza sobre uma polia sem atrito e sem peso, conforme mostrado no diagrama. A força na ponta da corda que não suspende o peso evita que o peso caia. A força na mesma extremidade da corda é aumentada em 𝐹, e o peso é levantado a uma distância 𝑑 quando a corda é puxada para longe 𝑑.

Qual é a razão de 𝑑 para 𝑑?

Qual é a razão de 𝐹 para 𝑊?

Qual é a vantagem mecânica da polia?

Questão 6

Um bloco cúbico uniforme é preso a duas cordas, cada corda à mesma distância horizontal do centro de massa do bloco, como mostrado acima no diagrama. As cordas estão deslizando em torno de algumas polias fixas e são puxadas simultaneamente para mover o bloco de forma que ele não gire. As massas das polias e cordas são desprezíveis e produzem atrito desprezível. Qual das afirmações a seguir descreve corretamente a relação entre a taxa com que as pontas livres das cordas se movem perpendicularmente à linha P?

  • AAs extremidades finais de ambas as cordas se movem na mesma velocidade.
  • BA extremidade final da corda I se move mais rápido.
  • CA extremidade final da corda II se move mais rápido.

Questão 7

Três rodas de engrenagem têm comprimentos de braço de alavanca 𝑑=3,5cm, 𝑑=2,5cm, e 𝑑=1,5cm, conforme mostrado no diagrama. No sistema I, a roda maior é girada para girar a roda de tamanho médio para girar a menor. No sistema II, a maior roda é girada para girar a menor. Em ambos os sistemas, a mesma força é usada para girar a roda grande. Qual é a razão entre a força de saída fornecida pelo sistema I e a força de saída fornecida pelo sistema II?

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