Durante uma aula de física, um professor demonstra a força de atrito usando um bloco em uma rampa. Ao inclinar…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar os riscos envolvidos em atividades cotidianas, aplicando conhecimentos das Ciências da Natureza, para justificar o uso de equipamentos e recursos, bem como comportamentos de segurança, visando à integridade física, individual e coletiva, e socioambiental, podendo fazer uso de dispositivos e aplicativos digitais que viabilizem a estruturação de simulações de tais riscos.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Durante uma aula de física, um professor demonstra a força de atrito usando um bloco em uma rampa. Ao inclinar a rampa, o que deve ser avaliado em termos de segurança?
- A) A altura da rampa.
- B) O material da rampa.
- C) O ângulo de inclinação.
- D) O peso do bloco.
- E) A temperatura do ambiente.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Resolvi a questão a partir do conceito de plano inclinado. Ao inclinar a rampa, o peso do bloco se decompõe em duas componentes: uma paralela à rampa, de intensidade P sen(θ), que tende a fazer o bloco descer, e uma perpendicular, de intensidade P cos(θ), que comprime a superfície e gera a força de atrito máxima, dada por μ·P·cos(θ). Passo 2: O bloco permanece em repouso enquanto P·sen(θ) não supera μ·P·cos(θ), ou seja, enquanto tg(θ) não supera o coeficiente de atrito μ. Isso mostra que o ângulo de inclinação é o parâmetro que determina se o bloco desliza, por isso é o fator a ser avaliado em termos de segurança. Passo 3: A alternativa C é a correta e coincide com o gabarito oficial. Passo 4: A alternativa A está errada, pois a altura da rampa só importa indiretamente, por estar ligada ao ângulo; o que decide o deslizamento é a inclinação. Passo 5: A alternativa B está errada, pois o material influencia apenas o coeficiente de atrito μ, mas a análise de segurança ao inclinar a rampa concentra-se no ângulo. Passo 6: A alternativa D está errada, pois o peso do bloco aparece tanto na componente que puxa o bloco quanto na força de atrito, e ambas são proporcionais a P; por isso a massa não altera o limite tg(θ) = μ. Passo 7: A alternativa E está errada, pois a temperatura do ambiente não entra no modelo de força de atrito usado nesse problema.
💡 Dica: Considere os riscos associados ao uso de rampas em experimentos.
Alternativa por alternativa
Acredita que quanto maior a altura da rampa maior o risco, sem perceber que o que determina o deslizamento é a inclinação relativa da superfície. Confunde altura com ângulo.
Por que engana: O aluno pode confundir a importância do ângulo de inclinação com a altura da rampa, acreditando que a altura é o fator mais relevante para a segurança.
Supõe que o material da rampa seja o fator principal de segurança, sem perceber que ele só altera o coeficiente de atrito e que a inclinação é a variável que se altera ao inclinar a rampa.
Um ângulo muito acentuado pode causar escorregamento rápido.
Pensa que um bloco mais pesado escorrega mais facilmente, esquecendo que o peso também aumenta a força de atrito e que as duas forças variam na mesma proporção.
Associa a segurança a condições do ambiente em geral, como o calor, sem reconhecer que a temperatura não entra na análise de forças do plano inclinado.
Raio-X da questão
força de atrito
avaliacao
força de atrito · inclinação de rampas
Revisar os conceitos de segurança em experimentos de física.
O aluno pode confundir a importância do ângulo de inclinação com a altura da rampa, acreditando que a altura é o fator mais relevante para a segurança.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cotidiano
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