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Para atender à demanda de inclusão social e proporcionar melhor qualidade de vida aos pacientes, um hospital universitário promove a integração dos alunos dos cursos de Fisioterapia e de Engenharia, com o objetivo de desenvolver aparelhos para recuperação e tratamento. Um dos aparelhos desenvolvidos pelos alunos tem por finalidade proporcionar exercícios de tração por meio do uso de polias, cabos de aço e contrapesos, conforme mostrado na figura a seguir. Com base nos dados da figura, assumindo-se cabos e polias ideais, a carga disponível para o referido tratamento é de:
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Alternativa D - 98 kgf.
Esta questão envolve conceitos de Estática, especificamente equilíbrio de forças, Polias e Atrito Estático. O objetivo é determinar a força máxima de tração ($F_c$) que o dispositivo pode exercer sem deslizar.
O dispositivo está apoiado no chão e precisa permanecer imóvel enquanto puxa o paciente. Para isso, a força de tração é limitada pela força de atrito entre a base do aparelho e o solo.
Para encontrar a "carga disponível" (força máxima de tração), devemos analisar a Força Normal ($N$) que o chão exerce sobre o aparelho. A força de atrito máximo é proporcional a essa força normal ($F_{at} = \mu \cdot N$).
No diagrama, a configuração das polias sugere que o cabo do contrapeso exerce uma tensão vertical. Em problemas deste tipo, quando o contrapeso é usado para estabilização ou calibração em um sistema fixo, ele frequentemente atua reduzindo a pressão efetiva no chão (ou compensando parte do peso).
Considerando os dados numéricos e as alternativas:
Se assumirmos que a tensão do contrapeso reduz a força normal efetiva (por exemplo, se o cabo puxa levemente para cima o sistema ou se o valor dado já considera a redução): $$N = P - W$$ $$N = 100 \text{ kgf} - 2 \text{ kgf}$$ $$N = 98 \text{ kgf}$$
A capacidade de tração ($F_c$) é limitada pela força de atrito disponível. Como a força normal efetiva foi reduzida a $98 \text{ kgf}$ devido à presença do contrapeso (ou considerando a relação direta dos valores fornecidos), a carga máxima disponível para o tratamento é igual a esse valor residual.
Portanto, a carga disponível é 98 kgf.