Questão 1 · Seriado UFMG 2025 · Etapa 1 (1º ano) · Questão 28média
A resistência de uma linha de costura à tensão foi testada utilizando a montagem esquematizada na Figura 1. A linha foi amarrada em um objeto preso à esquerda da mesa, passou por uma polia de atrito desprezível à direita e suportou, sem arrebentar, uma massa de 1,0 kg. No entanto, quando duas massas de 1,0 kg foram penduradas na mesma linha, como mostrado na Figura 2, esta se rompeu.
Observe a Figura 3, a seguir, em que há uma linha idêntica à utilizada nas figuras anteriores.
Quando colocamos duas massas de 1,0 kg, uma à direita e outra à esquerda, sendo que a linha passa por polias de atrito desprezível como apresentado na Figura 3, a linha
- A
ficará íntegra, sem se romper, porque as forças nos dois lados da linha serão iguais e anularão a tensão.
- B
irá se romper, porque a tensão que existirá na linha será a mesma que existia na situação da Figura 2.
- C
ficará íntegra, sem se romper, pois a tensão na linha será a mesma que existia na situação da Figura 1.
- D
irá se romper, pois as forças, atuando nos dois lados, dobram a tensão sobre a linha que existia na Figura 1.
Ver gabarito e resolução
1. Figura 1
A massa de 1,0 kg está parada, então a tração na linha equilibra o peso: T = m·g = 1,0 × 10 = 10 N. A linha aguenta.
2. Figura 2
Com 2,0 kg pendurados, T = 20 N, e a linha arrebenta. Então o limite da linha está entre 10 N e 20 N.
3. Figura 3
Há 1,0 kg em cada ponta. As massas estão paradas (os pesos se equilibram), e para cada massa vale de novo T = peso = 10 N. A tração não dobra: a ponta da esquerda faz, na linha, o mesmo papel que o objeto preso à mesa fazia na Figura 1. Nos dois casos uma ponta puxa com 10 N e a outra segura com 10 N.
A linha fica sob a mesma tração da Figura 1 e não se rompe.
Resposta: C
Por que as outras atraem: a D soma as duas forças (10 N + 10 N), mas tração não é soma das forças nas pontas; é a força que cada pedaço da linha transmite. A A erra ao dizer que as forças "anulam a tensão": elas se equilibram, mas a linha continua tracionada com 10 N.
Dica: um dinamômetro puxado com 10 N de cada lado marca 10 N, e não 20 N nem zero.