Física9º anoMédia⏱ medio

Um judoca de massa m = 65 kg aplica uma força horizontal de 300 N no tronco do oponente durante um arremesso…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Questão

Um judoca de massa m = 65 kg aplica uma força horizontal de 300 N no tronco do oponente durante um arremesso. Para não escorregar, a força de atrito estático máxima f_max = µs·N deve ser = 300 N. Use g = 10 m/s². Qual o menor coeficiente de atrito estático µs necessário entre os pés e o tatame?

A) µs = 0,30 (adimensional)
B) µs = 0,75 (adimensional)
C) µs = 0,15 (adimensional)
D) µs = 1,0 (adimensional)
E) µs = 0,46 (adimensional)

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

Identifique as forças verticais. O judoca está apoiado sobre o tatame, sem movimento vertical, então a força normal N equilibra o peso: N = m·g = 65 × 10 = 650 N. Passo 2: A força horizontal aplicada é de 300 N. Para não escorregar, a força de atrito estático máxima precisa ser pelo menos igual a esse valor: µs·N ≥ 300. Passo 3: Substituindo N = 650 N, temos µs ≥ 300/650 ≈ 0,46. O menor coeficiente necessário é, portanto, µs ≈ 0,46, que é a alternativa E. Passo 4: Por que as outras estão erradas: A (0,30) corresponderia a uma normal de 1000 N, valor que não decorre de m = 65 kg e g = 10 m/s². B (0,75) corresponderia a uma normal de 400 N, resultado de um cálculo incorreto do peso. C (0,15) indica um atrito muito baixo, que não atende à condição de não escorregar com 300 N. D (1,0) supõe que a normal vale 300 N, o que confunde a força normal com a força horizontal aplicada. Passo 5: Conclusão: o gabarito oficial E está correto, pois µs = 300/650 ≈ 0,46.

💡 Dica: Calcule o coeficiente de atrito usando a fórmula f_max = µs·N.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

Provavelmente calculou a força normal como 1000 N, por erro na multiplicação de m·g ou por arredondamento indevido da massa. Com N = 1000 N, obteve µs = 300/1000 = 0,30.

B Erradaerro: Procedimentala que mais engana

Provavelmente obteve uma força normal de 400 N ao calcular o peso de forma incorreta. Com N = 400 N, chegou a µs = 300/400 = 0,75.

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

C Erradaerro: Procedimental

Provavelmente inverteu ou misturou grandezas no cálculo, dividindo a força aplicada por um produto errado, como m·g com um fator extra. Esse procedimento resulta em um valor de atrito pequeno demais para impedir o escorregamento.

D Erradaerro: Conceitual

Provavelmente confundiu a força normal com a força horizontal aplicada, tomando N = 300 N. Assim, concluiu que µs = 300/300 = 1,0, ignorando que o peso do judoca define a normal.

E Correta

A reação horizontal sobre o judoca é 300 N; f_max = µs·N = µs·(m·g) = 300 N ? µs = 300/(65·10) = 300/650 = 0,4615 ˜ 0,46.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

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

coeficiente de atrito · força normal

📚 Reveja

Revisar a relação entre força de atrito e coeficiente de atrito.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a relação entre a força de atrito e a força normal, calculando o coeficiente de atrito de forma incorreta.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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