Física1ª sérieBNCC EM13CNT101Fácil⏱ medio

Durante um treino de luta, um praticante de massa m = 60 kg recebe um empurrão lateral controlado com força…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT101

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 treino de luta, um praticante de massa m = 60 kg recebe um empurrão lateral controlado com força horizontal F = 180 N. Para não escorregar, a força de atrito estático máxima deve satisfazer F_at,max = µ_s·N com N = m·g. Calcule o coeficiente mínimo de atrito estático µ_s entre o calçado e o piso. Use g = 10 m/s².

A) µ_s,min = 0,18
B) µ_s,min = 0,75
C) µ_s,min = 0,50
D) µ_s,min = 1,0
E) µ_s,min = 0,30 (adimensional)

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

Identifique as grandezas. m = 60 kg, F = 180 N, g = 10 m/s^2. A condição para não escorregar é que a força horizontal não supere o atrito estático máximo: F <= µ_s·N.
Calcule a força normal. Como o piso é horizontal e o empurrão é lateral, N = m·g = 60 × 10 = 600 N.
Isole o coeficiente. µ_s >= F / N = 180 / 600 = 0,30. Logo o valor mínimo de µ_s é 0,30. Como µ_s é uma razão entre duas forças de mesma unidade (newton), ele é adimensional, o que a alternativa E indica corretamente.
Compare com o gabarito. O resultado 0,30 coincide com a alternativa E, que é o gabarito oficial.
Por que as outras estão erradas. A (0,18) não corresponde à razão 180/600, pois seria obtida dividindo por 1000. B (0,75) exigiria uma normal de 240 N, que não decorre de m·g. C (0,50) exigiria uma força de 300 N, que não está no enunciado. D (1,0) só ocorreria se a força horizontal igualasse o peso, o que não é a condição do problema.

💡 Dica: Aplique a fórmula do atrito estático para encontrar µ_s.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

Provavelmente calculou 180 / 1000 em vez de 180 / 600, como se a normal fosse 1000 N ou houvesse uma conversão desnecessária de unidades.

B Erradaerro: Procedimental

Provavelmente obteve uma normal de 240 N (por exemplo, 60 × 4) e dividiu 180 por 240, errando o cálculo de m·g.

C Erradaerro: Conceituala que mais engana

Provavelmente usou uma força de 300 N ou dividiu o peso de forma errada, achando que o atrito necessário é metade do peso ou que N é 360 N, sem seguir a relação F = µ_s·N.

Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre força de atrito e força normal, aplicando a fórmula de forma incorreta.

D Erradaerro: Senso comum

Provavelmente igualou a força horizontal ao peso (600 N) e concluiu que µ_s deveria ser 1, confundindo a força aplicada com o peso e o coeficiente com uma razão unitária.

E Correta

Aplicando µ_s = F/(m·g) = 180 N / (60 kg·10 m/s²) = 180/600 = 0,30. O coeficiente é adimensional.

Raio-X da questão

Dificuldade Fácil

Bloom Aplicar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 desafio

🎯 Conceito central

coeficiente de atrito estático

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

força de atrito estático · segunda lei de Newton

📚 Reveja

Revisar a relação entre força de atrito e força normal.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a relação entre força de atrito e força normal, aplicando a fórmula de forma incorreta.

🌎 Tema transversal

saude

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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