Em uma atividade de laboratório, estudantes analisaram o movimento de uma caixa de 5,0 kg que deslizava sobre…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Elaborar explicações, previsões e cálculos a respeito dos movimentos de objetos na Terra, no Sistema Solar e no Universo com base na análise das interações gravitacionais, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma atividade de laboratório, estudantes analisaram o movimento de uma caixa de 5,0 kg que deslizava sobre uma plataforma horizontal. Durante o ensaio, a caixa já estava em movimento, e o coeficiente de atrito cinético entre as superfícies foi medido como 0,40. Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s² e despreze a resistência do ar. Como a plataforma é horizontal e não há outras forças verticais, a força normal tem o mesmo módulo que o peso da caixa. Com base nos dados do experimento, qual é o módulo da força de atrito cinético que atua sobre a caixa?
- A) 2 N
- B) 50 N
- C) 5 N
- D) 40 N
- E) 20 N
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique o que a questão pede: o módulo da força de atrito cinético, que atua porque a caixa já está em movimento deslizando sobre a plataforma. Passo 2: Calcule o peso da caixa: P = m x g = 5,0 x 10 = 50 N. Passo 3: Como a plataforma é horizontal e não há outras forças verticais, a força normal tem o mesmo módulo do peso: N = 50 N. Passo 4: Aplique a expressão do atrito cinético: Fat = mu_c x N = 0,40 x 50 = 20 N. Passo 5: Conclusão: a alternativa correta é a E (20 N), que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A) 2 N resultaria de multiplicar o coeficiente pela massa, esquecendo de usar a força normal; B) 50 N é o próprio peso da caixa, e não a força de atrito; C) 5 N usa apenas o valor numérico da massa como se fosse uma força; D) 40 N resulta de um cálculo com a gravidade elevada indevidamente ao quadrado ou de multiplicação incorreta, já que o correto é 0,40 x 50.
💡 Dica: Use a fórmula da força de atrito: F_atrito = coeficiente * massa * gravidade.
Alternativa por alternativa
O aluno multiplicou o coeficiente de atrito pela massa (0,40 x 5 = 2) e não pelo módulo da força normal, esquecendo que a normal é o peso, que depende também de g.
O aluno confundiu a força de atrito com o próprio peso da caixa, ignorando o coeficiente de atrito cinético dado no enunciado.
O aluno usou o valor numérico da massa (5,0) como se fosse uma força, sem calcular o peso nem aplicar o coeficiente de atrito.
O aluno errou o cálculo do peso, multiplicando a massa pela gravidade de forma incorreta (por exemplo, 5 x 10 x 10 = 500 ou 4 x 10), e depois aplicou o coeficiente sobre esse valor errado.
Por que engana: Confundir a força de atrito com a força peso ou esquecer de multiplicar pelo coeficiente de atrito.
Como a caixa desliza, utiliza-se o atrito cinético: F_at = μ_c · N. Na direção vertical, a caixa está em equilíbrio; portanto, N = P = m · g = 5,0 · 10 = 50 N. Assim, F_at = 0,40 · 50 = 20 N.
Raio-X da questão
força de atrito
avaliacao
forca normal e peso · coeficiente de atrito
Revisar a fórmula da força de atrito e os conceitos de massa e gravidade.
Confundir a força de atrito com a força peso ou esquecer de multiplicar pelo coeficiente de atrito.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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