O que esperar dos exercicios sobre maquinas simples 7 ano com gabarito
Alavancas, roldanas, planos inclinados, parafusos, rodas e eixos, cunhas e polias. Esses são os assuntos que aparecem praticamente todo ano em provas e listas de ciências do sétimo ano. A maioria dos materiais disponíveis na internet é copiada de livros didáticos antigos, sem revisão, e os gabaritos às vezes estão errados. É importante prestar atenção nisso antes de fazer as contas. O assunto em si é simples. Máquinas simples servem para transformar ou amplificar forças. A ideia central é que nenhuma máquina simples proporciona ganho de energia. O que você ganha em força, perde em distância. Esse princípio aparece em quase todas as questões, mas os alunos frequentemente confundem o conceito quando precisam justificar a resposta.
exercicios sobre maquinas simples 7 ano com gabarito
Aqui estão exercícios organizados por tipo de máquina simples, com nível adequado ao sétimo ano e gabarito ao final. Os valores foram pensados para dar números redondos, o que facilita a correção e a interpretação.
Exercícios: alavancas
Questão 1
Uma alavanca interfixa tem o ponto de apoio no meio. A braço de potência mede 2 metros e o braço de resistência mede 0,5 metro. Qual deve ser a força aplicada na potência para equilibrar um peso de 400 newtons?
Questão 2
Em uma alavanca inter-resistente, o peso a ser levantado está a 30 centímetros do ponto de apoio. A força é aplicada a 90 centímetros do apoio. Qual é a vantagem mecânica dessa alavanca? Se o peso for 120 N, qual será a força necessária?
Questão 3
Um carrinho de mão carrega uma carga de 200 N. O eixo da roda funciona como ponto de apoio. O centro de gravidade da carga fica a 0,4 metro do eixo, e as mãos do usuário aplicam a força a 1,2 metro do eixo. Calcule a força necessária para levantar o carrinho.
Exercícios: roldanas e sistemas de polias
Questão 4
Uma roldana fixa sustenta um balde com 50 N de peso. Desprezando o atrito, qual é a força necessária para levantar o balde? Em que direção a força deve ser aplicada?
Questão 5
Um sistema de duas roldanas móveis permite levantar um peso de 800 N. Qual é a força aplicada pelo operador, desprezando o atrito e o peso das roldanas?
Questão 6
Um guindaste usa um sistema com três cordas sustentando a carga. Se a carga pesa 600 N, qual é a tensão em cada corda?
Exercícios: plano inclinado
Questão 7
Um plano inclinado tem 4 metros de comprimento e 1 metro de altura. Qual é a força necessária para empurrar um bloco de 300 N ao longo do plano, desprezando o atrito?
Questão 8
Um caminhão precisa subir um rampa com altura de 2 metros. O peso do objeto a ser içado é 500 N. Se a força máxima que o operador pode aplicar é de 125 N, qual deve ser o comprimento mínimo da rampa?
Questão 9
Dois planos inclinados têm a mesma altura. O plano A tem 3 metros de comprimento e o plano B tem 6 metros. Qual deles exige menor força para subir o mesmo objeto? Justifique usando o conceito de vantagem mecânica.
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Exercícios: parafuso e cunha
Questão 10
Um parafuso tem passo de 2 milímetros. A alavanca para apertá-lo tem 10 centímetros de comprimento. Qual é a vantagem mecânica teórica do parafuso? Considere pi igual a 3.
Questão 11
Uma cunha é usada para rachar uma tora. A cunha tem 15 centímetros de comprimento e 3 centímetros de largura na base. Se a força aplicada na cunha é de 100 N, qual é a força lateral exercida sobre a madeira?
Questão 12
Uma porta usa dobradiças que funcionam como eixo. A maçaneta fica a 10 centímetros do eixo. Se a mola da porta oferece uma resistência de 5 N a 2 centímetros do eixo, qual força a maçaneta precisa vencer para abrir a porta?
Gabarito
Questão 1: Vantagem mecânica = 2 / 0,5 = 4. Força = 400 / 4 = 100 N. Questão 2: Vantagem mecânica = 90 / 30 = 3. Força = 120 / 3 = 40 N.
Questão 3: Vantagem mecânica = 1,2 / 0,4 = 3. Força = 200 / 3 66,7 N. Questão 4: Roldana fixa não amplifica força. Vantagem mecânica = 1. Força = 50 N. A força deve ser aplicada para baixo, invertendo a direção.
Questão 5: Duas roldanas móveis dão vantagem mecânica de 4 (considerando 4 segmentos de corda sustentando a carga). Força = 800 / 4 = 200 N. Questão 6: Três cordas dividem a carga igualmente. Tensão = 600 / 3 = 200 N por corda.
Questão 7: Vantagem mecânica = 4 / 1 = 4. Força = 300 / 4 = 75 N. Questão 8: Vantagem mecânica = 500 / 125 = 4. Comprimento = 4 × 2 = 8 metros.
Questão 9: O plano B exige menor força. Vantagem do plano A = 3. Vantagem do plano B = 6. Como a vantagem é diretamente proporcional ao comprimento, o plano mais longo requer metade da força do plano mais curto. Plano B, força menor. Questão 10: Perímetro = 2 × 3 × 0,1 = 0,6 m = 600 mm. Vantagem mecânica = 600 / 2 = 300.
Questão 11: Vantagem mecânica = 15 / 3 = 5. Força lateral = 100 × 5 = 500 N. Questão 12: Torque da mola = 5 × 0,02 = 0,1 N.m. Força na maçaneta = 0,1 / 0,1 = 1 N.
O que realmente acontece na prática
Quando se monta uma lista desses exercícios para turma do sétimo ano, o problema mais comum não é o cálculo em si. É a leitura do enunciado. Alunos confundem braço de potência com braço de resistência e invertem a divisão. Já vi questão em que o aluno calculou a vantagem mecânica como 0,5 em vez de 2, simplesmente porque colocou o número menor sobre o maior sem verificar qual braço correspondia a qual força. Outro problema recorrente é a unidade de medida. Questões que misturam centímetros com metros geram erro de fator 100 com facilidade. Um aluno meu resolveu um exercício de plano inclinado deixando o comprimento em centímetros e a altura em metros, e a força de saída ficou absurdamente pequena. A correção foi pedir para ele reler o enunciado e converter tudo para a mesma unidade antes de qualquer conta.
Os gabaritos prontos que você encontra online muitas vezes pulam a etapa de mostrar o raciocínio. O aluno que erra não consegue identificar onde errou porque só vê o número final. O ideal é sempre solicitar o desenvolvimento completo, especialmente nos exercícios de alavanca, em que a confusão entre os braços é frequente. Um detalhe que poucos materiais mencionam: máquinas simples ideais ignoram atrito e peso próprio dos componentes. Na prática, uma roldana com atrito pode exigir 20 a 30 por cento a mais de força do que o cálculo teórico indica. Em questões de sétimo ano isso não é cobrado, mas se o aluno encontrar um exercício que mencione rendimento ou atrito, o cálculo muda. Vale anotar isso no caderno antes da prova.
