Durante prática de dança de salão, um parceiro de massa m = 30 kg recebe uma força horizontal F = 40 N pelas…
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 prática de dança de salão, um parceiro de massa m = 30 kg recebe uma força horizontal F = 40 N pelas mãos. O coeficiente de atrito estático entre os sapatos e o piso é µ_s = 0,50. Use g = 10 m/s². Determine se o parceiro escorrega; se não, calcule sua aceleração horizontal a (m/s²).
- A) O coeficiente de atrito é 0,25 e escorrega.
- B) Não escorrega; a = 1,33 m/s².
- C) O parceiro escorrega; a aceleração é 3 m/s².
- D) O parceiro não escorrega; a aceleração é 0,5 m/s².
- E) O parceiro escorrega; a aceleração é 0 m/s².
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique as forças verticais. O peso é P = m·g = 30 × 10 = 300 N, e a normal do piso equilibra o peso, logo N = 300 N. Passo 2: Calcule a força de atrito estático máximo: f_máx = µ_s·N = 0,50 × 300 = 150 N. Passo 3: Compare a força aplicada com o atrito máximo. A força horizontal F = 40 N é menor que 150 N, então o atrito estático consegue manter o pé preso ao piso e o parceiro não escorrega. Passo 4: Como não há deslizamento, o parceiro acompanha o movimento e a força resultante horizontal sobre ele é F. Pela Segunda Lei de Newton, a = F/m = 40/30 ≈ 1,33 m/s². Passo 5: Conclusão: a alternativa B está correta e coincide com o gabarito oficial. Ressalva de interpretação: se o atrito se opusesse integralmente a F, a resultante seria nula; a leitura adotada pela questão é que F é a força resultante aplicada ao corpo, e o atrito apenas garante que não haja escorregamento. Por que as outras estão erradas: A troca o coeficiente de atrito (o enunciado dá 0,50, não 0,25) e afirma escorregamento sem base. C afirma escorregamento, o que contraria a comparação 40 N < 150 N, e a aceleração de 3 m/s² não decorre de F/m. D acerta a conclusão de não escorregar, mas o valor 0,5 m/s² não corresponde a F/m = 1,33 m/s². E afirma escorregamento, o que é falso, e a aceleração 0 m/s² ignora a força F aplicada.
💡 Dica: Calcule a força de atrito e compare com a força aplicada.
Alternativa por alternativa
O aluno pode ter invertido ou trocado o coeficiente de atrito, usando 0,25 em vez de 0,50, e concluído que o atrito é insuficiente. Também não comparou a força F com o atrito máximo calculado.
Força de atrito máxima F_f,max = µ_s·N = µ_s·m·g = 0,50·30·10 = 150 N > 40 N, logo não escorrega. Aceleração a = F/m = 40/30 = 1,333... ˜ 1,33 m/s².
O aluno provavelmente acredita que o parceiro escorrega porque a força aplicada parece grande, sem calcular o atrito máximo. A aceleração de 3 m/s² pode vir de um cálculo incorreto, como usar uma força maior que 40 N ou dividir por massa errada.
Por que engana: Confundir a força de atrito máxima com a força aplicada, levando a conclusão errada de que o parceiro escorrega.
O aluno concluiu corretamente que não há escorregamento, mas errou o cálculo da aceleração. O valor 0,5 m/s² corresponde a 40/80, o que indica uso de massa de 80 kg, ou seja, confusão do dado da massa.
O aluno acredita que o atrito cinético ou estático iguala exatamente a força F e anula o movimento, mas ao mesmo tempo afirma escorregamento. Essa combinação mostra confusão entre a condição de escorregamento e o cálculo da resultante.
Raio-X da questão
força e atrito
avaliacao
força de atrito · segunda lei de Newton
Revisar as leis de Newton e o conceito de atrito.
Confundir a força de atrito máxima com a força aplicada, levando a conclusão errada de que o parceiro escorrega.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cotidiano
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