Em uma aula de Física, estudantes analisaram o movimento de um bloco de 5 kg sobre uma superfície horizontal…
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 aula de Física, estudantes analisaram o movimento de um bloco de 5 kg sobre uma superfície horizontal. Um sensor registrou força normal de 30 N e força de atrito de 15 N enquanto o bloco se deslocava. Para relacionar essas grandezas, foi utilizado o modelo F_a = µ · F_n, em que F_a é a força de atrito, F_n é a força normal e µ é o coeficiente de atrito. Com base nos dados do experimento, qual é o coeficiente de atrito entre o bloco e a superfície?
- A) 0,30
- B) 3,00
- C) 0,50
- D) 2,00
- E) 45,00
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. A força de atrito é Fa = 15 N e a força normal é Fn = 30 N. A massa de 5 kg não é necessária para este cálculo, pois o modelo usado relaciona apenas as forças de atrito e normal.
- Use o modelo dado, Fa = µ · Fn. Isolando o coeficiente, temos µ = Fa / Fn.
- Substitua os valores: µ = 15 / 30 = 0,5.
- Verifique a unidade. Como µ é a razão entre duas forças, ele não tem unidade, e 0,5 é um valor adimensional coerente.
- Compare com as alternativas. O resultado 0,50 corresponde à alternativa C, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: a alternativa A (0,30) usaria um denominador inexistente no enunciado; a alternativa B (3,00) resultaria de uma soma de forces mal aplicada; a alternativa D (2,00) inverte a divisão; e a alternativa E (45,00) soma as forças em vez de dividi-las.
💡 Dica: Aplique a fórmula fornecida para encontrar o coeficiente de atrito.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente calculou 15 / 50 e usou 50 N como força normal, obtido de m · g com g = 10 m/s². Mas o enunciado já fornece a força normal diretamente (30 N), então o peso não deveria entrar no cálculo.
O aluno provavelmente somou as forças normal e de atrito (30 + 15 = 45) e dividiu pelo atrito (45 / 15 = 3), ou usou 30 / 10 sem justificativa. Isso mistura operações sem base no modelo Fa = µ · Fn.
Por que engana: Confundir a relação entre força de atrito e força normal, aplicando a fórmula de forma incorreta.
Isolando o coeficiente de atrito na expressão F_a = μ · F_n, obtém-se μ = F_a/F_n. Substituindo os valores registrados, μ = 15/30 = 0,50.
O aluno provavelmente inverteu a relação e calculou Fn / Fa = 30 / 15 = 2, esquecendo que µ = Fa / Fn.
O aluno provavelmente somou as forças (30 + 15 = 45) e tomou esse valor como µ, ou multiplicou 30 · 15 e fez uma conversão incorreta. Ele não percebeu que µ é uma razão entre as forças.
Raio-X da questão
força de atrito
avaliacao
força normal · coeficiente de atrito
Revisar a fórmula da força de atrito e como calcular o coeficiente de atrito.
Confundir a relação entre força de atrito e força normal, aplicando a fórmula de forma incorreta.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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