Questão 102 AMARELO – ENEM 2023

Uma academia decide trocar gradualmente seus aparelhos de musculação. Agora, os frequentadores que utilizam os aparelhos do tipo 1 podem também utilizar os aparelhos do tipo 2, representados na figura, para elevar cargas correspondentes às massas M₁ e M₂, com velocidade constante. A fim de que o exercício seja realizado com a mesma força F, os usuários devem ser orientados a respeito da relação entre as cargas nos dois tipos de aparelhos, já que as polias fixas apenas mudam a direção das forças, enquanto a polia móvel divide as forças. Em ambos os aparelhos, considere as cordas inextensíveis, as massas das polias e das cordas desprezíveis e que não há dissipação de energia.

Para essa academia, qual deve ser a razão M₂/M₁ informada aos usuários? 

A) 1/4

B) 1/2

C) 1 

D) 2 

E) 4

SOLUÇÃO

Primeiramente temos que saber que a força com que os frequentadores realizam no aparelho é dada por:

Em que F é a força, P é o peso, dado por P=mg e n é o número de roldanas móveis no aparelho, considerando que é utilizado a mesma força F nos dois aparelhos e que apenas o segundo aparelho possui uma roldana móvel, então:

Isolando as massas

Portanto

ALTERNATIVA: D