Durante um giro de salão lento, o casal (cuidador massa M = 65 kg + bebê massa m = 8,0 kg) desloca-se em…
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 um giro de salão lento, o casal (cuidador massa M = 65 kg + bebê massa m = 8,0 kg) desloca-se em círculo de raio r = 0,90 m à velocidade v = 0,80 m/s. Determine o coeficiente mínimo de atrito µ_min entre sapatos e piso para evitar escorregamento. Use g = 10 m/s² e µ = F_c/N com F_c = (M+m)v²/r (SI).
- A) µ_min ˜ 0,10
- B) µ_min < 0,01
- C) µ_min ˜ 0,20
- D) µ_min ˜ 0,071
- E) µ_min ˜ 0,50
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique a massa total que gira junto: M + m = 65 + 8,0 = 73 kg. Passo 2: Calcule a força centrípeta necessária: F_c = (M+m)v²/r = 73 × 0,80² / 0,90 = 73 × 0,64 / 0,90 = 46,72 / 0,90 ≈ 51,9 N. Passo 3: Calcule a força normal, que é o peso total, pois o movimento é horizontal: N = (M+m)g = 73 × 10 = 730 N. Passo 4: Como µ = F_c/N, temos µ = 51,9 / 730 ≈ 0,071. Passo 5: Esse é o atrito mínimo, pois o atrito do piso fornece a força centrípeta e não pode ser menor que isso sem que o casal escorregue. Passo 6: Comparando com o gabarito oficial, a resposta D (0,071) coincide com o resultado obtido. Passo 7: Por que as outras estão erradas: A (0,10) é um valor maior que o necessário, resultado de arredondamento ou cálculo impreciso; B (menor que 0,01) ignora a força centrípeta, que não é desprezível mesmo em velocidade baixa; C (0,20) indica um erro de cálculo ou de unidade no raio ou na velocidade; E (0,50) corresponde a um atrito muito maior que o exigido pelo movimento.
💡 Dica: Calcule a força centrípeta e a normal para encontrar o coeficiente de atrito.
Alternativa por alternativa
Provavelmente fez arredondamentos grosseiros nas etapas intermediárias ou aproximou a força centrípeta de forma imprecisa, chegando a um valor mais alto que o correto.
Acredita que, por ser um passeio lento, o atrito necessário é praticamente nulo, sem perceber que a força centrípeta depende do quadrado da velocidade dividido pelo raio.
Tende a errar no cálculo de v²/r ou a usar um valor incorreto do raio ou da massa, o que altera o resultado final de µ.
Por que engana: Calcular incorretamente a força centrípeta, confundindo-a com a força de atrito necessária para evitar o escorregamento.
M+m=73 kg; F_c=(73·0,8²)/0,9=51,91 N; N=(73)·10=730 N; µ=51,91/730˜0,071.
Supõe que o atrito deve ser da ordem de metade do peso, sem relacionar a força de atrito à força centrípeta que o piso precisa fornecer.
Raio-X da questão
coeficiente de atrito
avaliacao
coeficiente de atrito · forças em movimento circular
Revisar a relação entre força centrípeta e atrito em movimentos circulares.
Calcular incorretamente a força centrípeta, confundindo-a com a força de atrito necessária para evitar o escorregamento.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
Questões parecidas com resolução
- Durante uma figura circular, uma parceira de massa m = 55 kg descreve velocidade tangencial v = 2,5 m/s em raio r = 1,20…
- Durante uma volta circular na pista, um(a) dançarino(a) de massa m = 55 kg segura um adereço e corre em velocidade…
- Um dançarino de massa m = 50 kg gira com os pés praticamente fixos descrevendo raio r = 0,30 m e velocidade angular ? =…
- Durante um giro no próprio eixo, um(a) dançarino(a) move-se com velocidade tangencial v = 1,2 m/s em trajetória circular…
- Em uma roda de dança de matriz africana, 8 dançarinos (massa média m = 65 kg) formam um círculo de raio R = 3,0 m e…
- Durante um giro, um par descreve um círculo de raio r = 0,60 m com velocidade tangencial v = 2,0 m/s. Determine o…
Todas as questões de Transformações e Conservações em Sistemas
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog