Um bloco de massa m = 6,0 kg desliza com velocidade constante sobre um piso horizontal. O coeficiente de…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Elaborar explicações, previsões e cálculos a respeito dos movimentos de objetos na Terra, no Sistema Solar e no Universo com base na análise das interações gravitacionais, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um bloco de massa m = 6,0 kg desliza com velocidade constante sobre um piso horizontal. O coeficiente de atrito cinético é µ_k = 0,20. Determine a força de tração horizontal F necessária para manter a velocidade constante. Use g = 10 m/s² e as relações F_f = µ_k N, N = m g.
- A) A força de tração é 24 N, porque é o dobro da força de atrito.
- B) F = µ_k m g = 0,20·6,0·10 = 12 N, dirigida para frente.
- C) A força de tração é igual a 60 N, igual ao peso do bloco.
- D) A força de tração é 6 N, pois é a metade da força de atrito.
- E) A força de tração é 3 N, pois é a força mínima necessária para mover o bloco.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique as forças na direção horizontal. O bloco se move com velocidade constante, logo a aceleração é zero e, pela primeira lei de Newton, a força de tração F deve ser igual em módulo à força de atrito cinético que se opõe ao movimento. Passo 2: Calcule a força normal. Na direção vertical não há aceleração, então N = m g = 6,0 x 10 = 60 N. Passo 3: Calcule o atrito cinético. F_f = µ_k N = 0,20 x 60 = 12 N. Passo 4: Como F = F_f para velocidade constante, F = 12 N, dirigida para frente, no sentido do movimento. Esta é a alternativa B, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A dobra a força de atrito sem nenhuma justificativa física. C confunde a força necessária com o peso do bloco, que é equilibrado pela normal e não pela tração. D divide a força de atrito por 2 sem fundamento na relação F_f = µ_k N. E supõe que a força mínima para mover o bloco é a que mantém o movimento, quando o atrito cinético é o que precisa ser vencido de forma contínua.
💡 Dica: Calcule a força de atrito e iguale à força de tração.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente multiplicou a força de atrito por 2 sem base, talvez por confundir o peso com a normal ou por supor que a tração deve ser o dobro do atrito para vencer a inércia.
Por que engana: Confundir a força de tração com a força de atrito, calculando incorretamente a relação entre elas.
Para velocidade constante a resultante horizontal é nula; a força de tração equilibra a força de atrito cinético F_f = µ_k N. N = m g = 60 N, então F = 0,2·60 = 12 N.
O aluno supôs que a tração deve igualar o peso do bloco, confundindo a força vertical de equilíbrio com a força horizontal que equilibra o atrito.
O aluno calculou a metade da força de atrito, possivelmente aplicando mal a relação F_f = µ_k N ou dividindo o resultado por 2 sem motivo.
O aluno acreditou que uma força muito pequena basta para manter o bloco em movimento, confundindo a força para iniciar o movimento (atrito estático) com a força para manter a velocidade constante (atrito cinético).
Raio-X da questão
força de atrito
avaliacao
força de atrito · segunda lei de Newton
Revisar as relações entre força, massa e aceleração.
Confundir a força de tração com a força de atrito, calculando incorretamente a relação entre elas.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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