Em um teste de segurança realizado em uma rodovia de acesso a uma serra, um carro de massa 200 kg desce uma…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em um teste de segurança realizado em uma rodovia de acesso a uma serra, um carro de massa 200 kg desce uma ladeira retilínea, formando um ângulo de 20° com a horizontal. Durante o movimento, a força de atrito entre os pneus e o pavimento tem intensidade constante de 50 N e atua no sentido contrário ao deslocamento. Considere g = 10 m/s² e sen 20° = 0,342. Despreze as demais forças que possam atuar sobre o carro. Com base nas informações do texto, qual é a intensidade da força resultante que atua no carro na direção do movimento de descida?
- A) 684 N
- B) 2000 N
- C) 50 N
- D) 634 N
- E) 734 N
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique as forças na direção do movimento. Na descida, a componente do peso paralela à ladeira puxa o carro para baixo, e o atrito atua no sentido contrário ao deslocamento, ou seja, para cima. Passo 2: Calcule o peso do carro: P = m·g = 200 × 10 = 2000 N. Passo 3: Calcule a componente do peso paralela à ladeira: P·sen 20° = 2000 × 0,342 = 684 N. Passo 4: Calcule a resultante: R = 684 N − 50 N = 634 N, pois as forças têm sentidos opostos e a resultante é a diferença entre elas. Passo 5: Conclusão: a alternativa correta é a D, 634 N, que coincide com o gabarito oficial. A alternativa A está errada porque ignora o atrito. A alternativa B está errada porque usa o peso total, sem considerar a inclinação da ladeira. A alternativa C está errada porque considera apenas o atrito, desprezando a componente do peso. A alternativa E está errada porque soma o atrito em vez de subtraí-lo, já que ele se opõe ao movimento.
💡 Dica: Calcule a componente da força gravitacional e subtraia a força de atrito.
Alternativa por alternativa
O aluno calcula apenas a componente do peso ao longo da ladeira (684 N) e esquece que o atrito de 50 N atua em sentido contrário ao movimento e deve ser subtraído.
Por que engana: O aluno pode confundir a força de atrito com a força resultante, somando-as ao invés de subtraí-las.
O aluno usa o peso total do carro (m·g = 2000 N) como se a força atuasse inteira na direção da descida, ignorando o ângulo de 20° e o atrito.
O aluno considera somente a força de atrito de 50 N como resultante, esquecendo que a componente do peso paralela à ladeira é a força motriz principal.
A componente do peso paralela ao plano inclinado é Pₚ = m · g · sen 20° = 200 · 10 · 0,342 = 684 N. Como o atrito atua no sentido contrário ao movimento, a força resultante é Fᵣ = 684 − 50 = 634 N.
O aluno soma o atrito à componente do peso (684 + 50 = 734 N), tratando o atrito como se favorecesse a descida, quando ele se opõe ao movimento.
Raio-X da questão
força resultante
avaliacao
força resultante · planos inclinados
Revisar as forças atuantes em um plano inclinado.
O aluno pode confundir a força de atrito com a força resultante, somando-as ao invés de subtraí-las.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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