Um/a dançarino/a urbano/a (m = 68 kg) desliza horizontalmente d = 4,0 m num piso com coeficiente de atrito…
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
Um/a dançarino/a urbano/a (m = 68 kg) desliza horizontalmente d = 4,0 m num piso com coeficiente de atrito cinético µ = 0,12. Calcule o trabalho do atrito W_atrito (use g = 10 m/s²), com W = -F_f·d e F_f = µ·m·g.
- A) W_atrito = -5,5×10^3 J.
- B) W_atrito = -2,0 J.
- C) W_atrito = -6,0×10^2 J.
- D) W = -3,26×10^2 J (aprox.).
- E) W_atrito = -1,32×10^3 J.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Massa m = 68 kg, distância d = 4,0 m, coeficiente de atrito cinético µ = 0,12 e g = 10 m/s². O atrito é a única força horizontal considerada e atua contra o deslocamento, então o trabalho é negativo.
- Calcule a força de atrito. Como o piso é horizontal, a normal é igual ao peso: N = m·g = 68 × 10 = 680 N. Logo F_f = µ·m·g = 0,12 × 680 = 81,6 N.
- Calcule o trabalho. W = -F_f·d = -81,6 × 4,0 = -326,4 J, que arredondado é -3,26×10^2 J.
- Compare com o gabarito. O resultado obtido é igual à alternativa D, que é o gabarito oficial, portanto não há divergência.
- Por que as outras estão erradas. A (-5,5×10^3 J) é cerca de 17 vezes maior que o valor correto, indicando erro na multiplicação dos fatores. B (-2,0 J) não corresponde a nenhuma combinação correta dos dados e perde a ordem de grandeza. C (-6,0×10^2 J) está próxima, mas não coincide com 326,4 J, sugerindo um erro de cálculo ou arredondamento excessivo. E (-1,32×10^3 J) é muito maior que o valor correto e também resulta de um cálculo incorreto.
💡 Dica: Calcule a força de atrito antes de determinar o trabalho.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente errou ao multiplicar massa, gravidade, distância e coeficiente, obtendo um valor várias vezes maior que o correto.
O aluno parece ter feito uma operação sem relação com a fórmula W = -µ·m·g·d, talvez ignorando a massa ou a distância, e obteve um valor pequeno demais.
O aluno chegou próximo do valor correto, mas errou a multiplicação ou arredondou os valores de forma excessiva, o que deslocou o resultado para 600 J.
Por que engana: O aluno pode confundir a fórmula do trabalho do atrito, aplicando incorretamente os valores de massa ou coeficiente de atrito.
F_f = µ·m·g = 0,12·68·10 = 81,6 N. W = -F_f·d = -81,6·4,0 = -326,4 J ˜ -3,26×10^2 J.
O aluno provavelmente multiplicou fatores de forma incorreta ou usou um valor intermediário errado, resultando em um trabalho cerca de quatro vezes maior que o correto.
Raio-X da questão
trabalho do atrito
avaliacao
trabalho e energia · forças e atrito
Revisar a fórmula do trabalho e a relação entre força de atrito e massa.
O aluno pode confundir a fórmula do trabalho do atrito, aplicando incorretamente os valores de massa ou coeficiente de atrito.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cotidiano
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