Em um laboratório de uma escola, estudantes analisam o movimento de uma caixa sobre uma esteira horizontal. A…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões, avaliar intervenções e/ou construir protótipos de sistemas térmicos que visem à sustentabilidade, considerando sua composição e os efeitos das variáveis termodinâmicas sobre seu funcionamento, considerando também o uso de tecnologias digitais que auxiliem no cálculo de estimativas e no apoio à construção dos protótipos.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em um laboratório de uma escola, estudantes analisam o movimento de uma caixa sobre uma esteira horizontal. A caixa, de massa 10 kg, desliza sobre a superfície, cujo coeficiente de atrito cinético é 0,40. Durante o experimento, considera-se a aceleração da gravidade igual a 10 m/s², e a resistência do ar é desprezada. Com base nas informações do experimento, qual é o módulo da força de atrito cinético que atua sobre a caixa?
- A) 40 N
- B) 4 N
- C) 400 N
- D) 10 N
- E) 100 N
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. Massa da caixa m = 10 kg, coeficiente de atrito cinético mu = 0,40, aceleração da gravidade g = 10 m/s². A esteira é horizontal e a resistência do ar é desprezada.
- Lembre a expressão da força de atrito cinético: Fat = mu x N, em que N é a força normal exercida pela superfície sobre a caixa.
- Como a superfície é horizontal e não há outras forças verticais, a força normal equilibra o peso: N = m x g = 10 x 10 = 100 N.
- Calcule o atrito: Fat = 0,40 x 100 = 40 N. Portanto, a alternativa correta é a A.
- Por que as outras estão erradas: a B (4 N) usou a massa no lugar da força normal, ou seja, calculou 0,40 x 10 sem multiplicar pelo peso; a C (400 N) multiplicou a gravidade duas vezes na conta, o que gera um valor dez vezes maior; a D (10 N) considerou apenas a massa ou um valor sem relação com o coeficiente de atrito; a E (100 N) corresponde ao peso da caixa, não à força de atrito.
- Conclusão: o módulo da força de atrito cinético é 40 N, em acordo com o gabarito oficial.
💡 Dica: Use a fórmula da força de atrito: F_atrito = coeficiente * massa * gravidade.
Alternativa por alternativa
Como a caixa desliza em uma superfície horizontal, a força de atrito cinético tem módulo f = μN. Na direção vertical, a caixa está em equilíbrio, portanto N = P = mg = 10 kg × 10 m/s² = 100 N. Assim, f = 0,40 × 100 N = 40 N.
O aluno multiplicou o coeficiente pela massa (0,40 x 10 = 4) e esqueceu que a força normal é o peso, isto é, m x g.
O aluno aplicou a gravidade duas vezes no cálculo (0,40 x 10 x 10 x 10 = 400), tratando o peso como se fosse multiplicado novamente por g.
O aluno confunde a força de atrito com um valor ligado apenas à massa, ignorando que o atrito depende do coeficiente e da força normal.
O aluno calculou o peso da caixa (10 x 10 = 100 N) e tomou esse valor como sendo a força de atrito, sem aplicar o coeficiente de atrito cinético.
Raio-X da questão
força de atrito
avaliacao
forca normal e peso · coeficiente de atrito
Revisar a fórmula da força de atrito e suas aplicações.
Calcular a força de atrito sem considerar corretamente a força normal, ou usar o coeficiente de atrito incorretamente na multiplicação.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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