Durante uma troca de peso, um parceiro de massa m = 55,0 kg apoia-se enquanto o outro aplica força 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
Durante uma troca de peso, um parceiro de massa m = 55,0 kg apoia-se enquanto o outro aplica força horizontal F_h = 90 N no seu tronco. Qual o coeficiente mínimo de atrito estático µ_s entre os pés e o piso para evitar escorregamento? Use g = 10 m/s² e N = m·g.
- A) µ_s = 0,90
- B) µ_s = 0,164
- C) µ_s = 0,5
- D) µ_s = 0,05
- E) µ_s = 1,2
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique as forças horizontais. O parceiro está em equilíbrio, então a força de atrito estático entre os pés e o piso deve equilibrar a força horizontal aplicada no tronco: f_at = F_h = 90 N.
- Calcule a força normal. No piso horizontal, a normal equilibra o peso: N = m·g = 55,0 · 10 = 550 N.
- Use a condição de atrito estático máximo. O atrito estático não pode passar de µ_s·N. Para não escorregar, é preciso que µ_s·N ≥ F_h, logo µ_s ≥ F_h / N.
- Calcule o valor mínimo: µ_s,min = 90 / 550 ≈ 0,1636, que arredondado é 0,164. Portanto a alternativa B está correta, em concordância com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A (0,90) é alto demais e corresponderia a um piso muito mais aderente do que o necessário. C (0,5) também superestima o atrito exigido. D (0,05) é baixo demais e não sustentaria a força de 90 N. E (1,2) é maior que 1, o que não é necessário para evitar o escorregamento neste caso.
💡 Dica: Calcule a força normal e use a fórmula do atrito.
Alternativa por alternativa
O aluno calculou 90 dividido por um valor próximo de 100, como se a força normal fosse cerca de 100 N, e obteve 0,90. Ele arredondou o peso de forma indevida.
Por que engana: Confundir a relação entre força de atrito e força normal, aplicando a fórmula de forma incorreta.
N = m·g = 55,0·10 = 550 N. µ_s = F_h / N = 90 / 550 = 0,1636 ˜ 0,164 (adimensional).
O aluno chutou que o coeficiente deveria ser a metade de 1, sem relacionar a força de atrito com a força horizontal aplicada e com a normal.
O aluno errou a ordem de grandeza na divisão de 90 por 550, deslocando a vírgula e obtendo 0,05.
O aluno acredita que o atrito precisa superar o peso ou a força aplicada, invertendo a relação e chegando a um coeficiente maior que 1. Ele confunde a condição de equilíbrio com a de movimento.
Raio-X da questão
coeficiente de atrito
avaliacao
coeficiente de atrito · força normal
Revisar a relação entre força normal e atrito estático.
Confundir a relação entre força de atrito e força normal, aplicando a fórmula de forma incorreta.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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