Física9º anoFácil⏱ medio

Durante um treino de luta, um atleta aplica uma força horizontal F = 150 N sobre o oponente. A massa do…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Questão

Durante um treino de luta, um atleta aplica uma força horizontal F = 150 N sobre o oponente. A massa do oponente é m = 70 kg e g = 10 m/s². Para que os pés não deslizem, o coeficiente de atrito estático mínimo µs deve satisfazer F = µs·N com N = m·g. Calcule µs.

A) µs = 0,050
B) µs = 1,500
C) µs = 0,100
D) µs = 0,300
E) µs = 0,214 (adimensional)

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

Identifique os dados. A força horizontal aplicada é F = 150 N, a massa do oponente é m = 70 kg e g = 10 m/s². Como a questão pede o coeficiente mínimo para que os pés não deslizem, a condição de equilíbrio horizontal é F = µs·N, com N sendo a força normal.
Determine a força normal. No plano horizontal, a normal equilibra o peso, então N = m·g = 70 × 10 = 700 N.
Isole µs. µs = F / N = 150 / 700 = 0,2142... ≈ 0,214. Como F e N são forças, a razão é adimensional, o que confere com a alternativa E.
Compare com o gabarito. A resposta obtida, 0,214, coincide com o gabarito oficial E.
Por que as outras estão erradas. A (0,050) superestima a normal, chegando a cerca de 3000 N. B (1,500) equivale a 150/100, usando uma normal de 100 N, o que ignora a massa. C (0,100) equivale a 70/700, pois confunde a massa com a força. D (0,300) equivale a 150/500, sendo consequência de uma normal de 500 N, o que indica erro na multiplicação m·g.

💡 Dica: Utilize a fórmula F = µs·N para encontrar µs.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

O aluno calculou uma força normal muito maior que o peso real, por erro de multiplicação ou de escala. Dessa forma, o quociente 150 / 3000 resulta em 0,05.

B Erradaerro: Conceitual

O aluno ignorou a massa e tomou a normal como 100 N, possivelmente usando g² em vez de m·g. Assim, 150/100 = 1,5, o que é impossível para um atrito estático típico dessa situação.

C Erradaerro: Conceitual

O aluno dividiu a massa (70 kg) pelo peso (700 N), tratando grandezas diferentes como se fossem a mesma e deixando de usar F na razão.

D Erradaerro: Atençãoa que mais engana

O aluno obteve uma normal de 500 N, provavelmente por erro na multiplicação de m·g, como trocar a massa de 70 kg por 50 kg, ou por arredondamento indevido. Com isso, 150/500 = 0,3.

Por que engana: Confundir a relação entre força e coeficiente de atrito, aplicando a fórmula de forma incorreta.

E Correta

A força máxima de atrito é Fat = µs·N e N = m·g = 70·10 = 700 N. Logo µs = F/N = 150/700 = 0,214.

Raio-X da questão

Dificuldade Fácil

Bloom Aplicar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade dupla

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

🎯 Conceito central

coeficiente de atrito

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

coeficiente de atrito · força e massa

📚 Reveja

Revisar a relação entre força, massa e atrito.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a relação entre força e coeficiente de atrito, aplicando a fórmula de forma incorreta.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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