PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 80 (CFS 2) da EEAR 2022
– A figura a seguir representa um trabalhador (T) de massa igual a “m” dentro de um elevador (E) de massa igual a “M”. Esse trabalhador mantém o sistema trabalhador-elevador-polia-cabos (TEPC) em repouso ao segurar o cabo \text{C}_2 que passa pela polia (P), essa última presa ao teto pelo cabo \text{C}_1.
Considerando:
1 - o módulo da aceleração da gravidade igual a “g”;
2 - os cabos e a polia ideais;
3 - não há momentos produzidos nesse sistema.

Entre as alternativas, assinale aquela que indica corretamente a expressão do módulo da força (F) que o trabalhador deve aplicar no cabo para manter o sistema TEPC em repouso.
- A\dfrac{(\text{M} + \text{m})\text{g}}{2}
- B\dfrac{(\text{M} - \text{m})\text{g}}{2}
- C(\text{M} - \text{m})\text{g}
- D(\text{M} + \text{m})\text{g}
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Resolução comentada
Como o cabo \text{C}_2 é ideal e a polia também, a tração ao longo dele é a mesma nos dois lados, e ela é igual à força F que o trabalhador faz ao puxar o cabo.
Tome como sistema o conjunto trabalhador + elevador. Os cabos puxam esse conjunto para cima em dois pontos:
- uma ponta de \text{C}_2 está presa ao teto do elevador e o puxa com força F;
- a outra ponta está na mão do trabalhador, que também é puxado para cima com força F (pela 3ª lei de Newton, ao puxar o cabo para baixo, o cabo o puxa para cima).
Para baixo atua o peso total, (M+m)g.
O sistema está em repouso, então a força resultante é nula:
O cabo \text{C}_1 sustenta a polia com tração 2F = (M+m)g, o que é coerente: ele segura todo o peso do conjunto.
Alternativa A.
Pegadinha: A alternativa D engana quem esquece que a força F atua duas vezes sobre o conjunto trabalhador-elevador (na mão e no teto do elevador), obtendo F=(M+m)g.
Por que as outras alternativas estão erradas
- Bsubtrai as massas, como se o trabalhador não fizesse parte do peso sustentado pelos cabos.
- Calém de subtrair as massas, ignora que dois trechos do cabo sustentam o conjunto.
- Dconsidera apenas um trecho de cabo sustentando o peso total, esquecendo que a tração age duas vezes no conjunto.
Assunto: Equilíbrio do ponto material.
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Fonte: EEAR 2022 · CFS 2. Prova oficial ↗