Texto: Piso da quadra molhado. Uma aluna de 60 kg recebe um empurrão horizontal de 200 N. µ_s (molhado)=0,25…
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
Texto: Piso da quadra molhado. Uma aluna de 60 kg recebe um empurrão horizontal de 200 N. µ_s (molhado)=0,25, µ_s (seco)=0,6, µ_k=0,20. Analise: ela escorrega? Se sim, calcule a aceleração (a = SF/m). (use g=10 m/s²).
- A) Sim; aceleração ˜ 1,33 m/s²
- B) Não; a aluna volta ao equilíbrio porque µ_s (seco) = 0,6
- C) Não; a aceleração é zero
- D) Sim; aceleração ˜ 0,67 m/s²
- E) Sim; aceleração ˜ 2,00 m/s²
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Calcule o peso da aluna, que é a força normal em piso horizontal: P = m·g = 60 kg × 10 m/s² = 600 N.
- Calcule a força de atrito estático máximo no piso molhado: Fat_max = μs(molhado) × N = 0,25 × 600 N = 150 N.
- Compare com a força aplicada. Como 200 N > 150 N, o atrito estático não consegue equilibrar o empurrão e a aluna escorrega. A resposta à primeira pergunta é sim.
- Com o movimento, o atrito passa a ser cinético: Fat_c = μk × N = 0,20 × 600 N = 120 N.
- Calcule a força resultante no sentido do movimento: FR = 200 N − 120 N = 80 N.
- Aplique a segunda lei de Newton: a = FR / m = 80 N / 60 kg ≈ 1,33 m/s².
- Por que as outras estão erradas: B usa o coeficiente do piso seco, que não é o da situação; C ignora que a força aplicada supera o atrito estático máximo; D subtrai uma força de atrito incorreta da força aplicada; E usa apenas a força de atrito como se fosse a resultante, sem fazer a subtração. O gabarito oficial (A) está correto.
💡 Dica: Calcule a força de atrito e compare com a força do empurrão.
Alternativa por alternativa
Correto: F_s_max=150 N <200 N ? escorrega; a=(200-0,20·600)/60=80/60˜1,33 m/s².
O aluno usa o coeficiente de atrito do piso seco (0,6), que não se aplica porque o piso está molhado, e conclui que o atrito basta para equilibrar a força.
O aluno acredita que a força de atrito sempre iguala a força aplicada, então a resultante seria zero. Ele não compara o empurrão com o atrito estático máximo, que é de apenas 150 N.
O aluno percebe que a aluna escorrega, mas subtrai da força aplicada um atrito que não corresponde a μk·N (por exemplo, usando um peso errado), obtendo resultante de 40 N e a = 40/60 ≈ 0,67 m/s².
Por que engana: Confundir os coeficientes de atrito estático e cinético, aplicando o valor errado na análise do movimento.
O aluno calcula corretamente a força de atrito cinético (120 N), mas a usa como se fosse a resultante, sem subtraí-la da força aplicada de 200 N, e obtém a = 120/60 = 2,00 m/s².
Raio-X da questão
força de atrito e aceleração
avaliacao
força de atrito · aceleração
Revisar as leis de Newton e cálculo de forças.
Confundir os coeficientes de atrito estático e cinético, aplicando o valor errado na análise do movimento.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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