Questão 82 do Enem 2016: quantas polias móveis Arquimedes precisou para mover o navio
Nos outros cadernos: amarelo 72 · branco 53 · rosa 84
Uma invenção que significou um grande avanço tecnológico na Antiguidade, a polia composta ou a associação de polias, é atribuída a Arquimedes (287 a.C. a 212 a.C.). O aparato consiste em associar uma série de polias móveis a uma polia fixa. A figura exemplifica um arranjo possível para esse aparato. É relatado que Arquimedes teria demonstrado para o rei Hierão um outro arranjo desse aparato, movendo sozinho, sobre a areia da praia, um navio repleto de passageiros e cargas, algo que seria impossível sem a participação de muitos homens. Suponha que a massa do navio era de 3 000 kg, que o coeficiente de atrito estático entre o navio e a areia era de 0,8 e que Arquimedes tenha puxado o navio com uma força , paralela à direção do movimento e de módulo igual a 400 N. Considere os fios e as polias ideais, a aceleração da gravidade igual a 10 m/s² e que a superfície da praia é perfeitamente horizontal.

Disponível em: www.histedbr.fae.unicamp.br. Acesso em: 28 fev. 2013 (adaptado).
O número mínimo de polias móveis usadas, nessa situação, por Arquimedes foi
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Resolução comentada
O que a questão pede
O menor número de polias móveis para que 400 N movam o navio.
Força para vencer o atrito
Na horizontal, o peso é equilibrado pela normal: N = m·g = 3 000 × 10 = 30 000 N.
Quanto as polias precisam multiplicar
Polias móveis
Cada polia móvel divide a força por 2. Com n polias móveis, a força é dividida por 2ⁿ:
| n | 2ⁿ |
|---|---|
| 5 | 32 (insuficiente) |
| 6 | 64 (suficiente) |
O mínimo é 6 polias móveis.
Alternativa B.
B Gabarito: alternativa B
Por que as outras alternativas estão erradas
- A
Foi a mais marcada. Com 3 polias móveis, a força é dividida por 8: Arquimedes precisaria de 3 000 N. (27,3% marcaram)
- C
Com 7 polias (divisão por 128) também funciona, mas não é o número mínimo. (20,1% marcaram)
- D
8 polias também bastam, mas não é o mínimo. (18,7% marcaram)
- E
10 polias são muito mais que o necessário. (8,8% marcaram)
Raio-X da questão
Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 5.839.104 candidatos que fizeram a prova.
Em branco: 0,3% · Mais de uma marcada: 0,1%
Quando o acerto sobe muito de uma faixa para a outra, a questão separa bem quem domina o conteúdo de quem não domina. Na TRI, isso é o parâmetro de discriminação.
Estática
Forças que se anulam e torques que se cancelam: quando fica parado, gira, tomba ou arrebenta.
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