Em uma atividade de laboratório, estudantes analisaram o movimento de um bloco de 2 kg que deslizava sobre 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 uma atividade de laboratório, estudantes analisaram o movimento de um bloco de 2 kg que deslizava sobre uma mesa horizontal. Um dinamômetro puxava o bloco horizontalmente para a direita com força constante de 8 N. Mesmo durante o movimento, o bloco manteve velocidade constante de 3 m/s. Despreze as forças verticais além do peso e da força normal. Com base nas informações do experimento, qual é o módulo e o sentido da força de atrito exercida pela mesa sobre o bloco?
- A) 2 N, para a esquerda.
- B) 16 N, para a esquerda.
- C) 0 N, sem direção definida.
- D) 3 N, para a esquerda.
- E) 8 N, para a esquerda.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique as forças horizontais que atuam sobre o bloco. O dinamômetro puxa para a direita com 8 N e o atrito da mesa atua no sentido oposto ao movimento, ou seja, para a esquerda, com módulo desconhecido. Passo 2: Pela Primeira Lei de Newton (princípio da inércia), se o bloco mantém velocidade constante, a resultante das forças é zero. Isso vale mesmo com o bloco em movimento, pois velocidade constante significa aceleração nula. Passo 3: Aplique a condição de equilíbrio: força do dinamômetro para a direita menos atrito de módulo f = 0, logo f = 8 N. Passo 4: O atrito, então, tem módulo 8 N e sentido para a esquerda, oposto ao movimento. A massa de 2 kg e a velocidade de 3 m/s não alteram o resultado, pois não são necessárias para este cálculo. Passo 5: A alternativa A está errada porque usa a massa (2 kg) como se fosse uma força. A alternativa B está errada porque dobra a força aplicada sem justificativa física. A alternativa C está errada porque ignora que o atrito é necessário para equilibrar a força do dinamômetro. A alternativa D está errada porque usa a velocidade (3 m/s) como se fosse uma força. Conclusão: o gabarito oficial E está correto.
💡 Dica: Aplique a segunda lei de Newton para encontrar a força de atrito.
Alternativa por alternativa
O aluno toma a massa de 2 kg como se fosse o valor da força de atrito, misturando grandezas diferentes.
O aluno dobra a força aplicada (8 + 8 ou 2 x 8), supondo que o atrito deve ser maior que a força do dinamômetro para o bloco se mover ou que as forças se somam em vez de se equilibrarem.
Por que engana: O aluno pode confundir a força de atrito com a força peso, acreditando que a força de atrito deve ser igual ao peso do bloco.
O aluno acredita que, se a velocidade é constante, nenhuma força atua sobre o bloco, confundindo a ausência de aceleração com a ausência de forças.
O aluno usa o valor da velocidade (3 m/s) como se fosse uma força, ou lê mal os dados e troca o número da grandeza pedida.
Como o bloco se desloca com velocidade constante, sua aceleração é nula. Pela segunda lei de Newton, a força resultante horizontal também é nula. Portanto, a força de atrito deve equilibrar a força de 8 N aplicada pelo dinamômetro, tendo o mesmo módulo e sentido oposto: 8 N para a esquerda.
Raio-X da questão
força de atrito
avaliacao
força resultante igual a zero · noções de atrito
Revisar a segunda lei de Newton e suas aplicações em movimentos com força resultante zero.
O aluno pode confundir a força de atrito com a força peso, acreditando que a força de atrito deve ser igual ao peso do bloco.
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tomada_decisao
cientifico
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