Um(a) escalador(a) pressiona horizontalmente uma rocha para aumentar a força normal e evitar escorregar. Massa…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Experimentar e fruir diferentes práticas corporais de aventura urbanas, valorizando a própria segurança e integridade física, bem como as dos demais.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um(a) escalador(a) pressiona horizontalmente uma rocha para aumentar a força normal e evitar escorregar. Massa m = 65 kg, coeficiente de atrito estático µs = 0,60, g = 10 m/s². Calcule a força horizontal mínima F que deve aplicar para que µs·N = mg. Use unidades SI.
- A) F = 780 N
- B) Fmin = mg/µs = (65·10)/0,60 = 1,08×10^3 N (˜1080 N).
- C) F = 950 N
- D) F = 650 N
- E) F = 1,20×10^3 N
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique as forças na direção vertical. O peso P = mg atua para baixo e o atrito estático f = µs·N atua para cima, segurando o escalador. Como o enunciado pede a força mínima para que o atrito equilibre o peso, temos µs·N = mg.
- Calcule o peso: mg = 65 × 10 = 650 N.
- Identifique a normal. A força horizontal F empurra a rocha e a rocha reage com a normal N, de mesmo módulo que F, logo N = F.
- Substitua na equação de equilíbrio: µs·F = mg, ou seja, F = mg / µs = 650 / 0,60 ≈ 1083 N, que é aproximadamente 1,08×10^3 N.
- Compare com as alternativas. A alternativa B traz exatamente esse valor, por isso é a correta e coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A (780 N) não corresponde a mg/µs. C (950 N) não resulta da relação entre peso, atrito e normal. D (650 N) seria apenas o peso, ignorando que o atrito depende de µs. E (1,20×10^3 N) é maior que o valor correto, resultando de divisão por um coeficiente inadequado.
💡 Dica: Calcule a força normal e aplique a fórmula do atrito.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente fez uma conta incorreta com o coeficiente, multiplicando ou dividindo por 1,2 ou por outro fator, em vez de dividir o peso por 0,60.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre força de atrito e força normal, aplicando a fórmula de forma incorreta.
Para evitar deslizamento µs·N = mg. A força horizontal aplicada gera a normal N = F (pressão direta). Assim Fmin = mg/µs = 65·10/0,60 ˜ 1083,3 N ˜ 1,08×10^3 N.
O aluno provavelmente somou ou subtraiu valores de forma arbitrária, ou cometeu erro de cálculo ao dividir 650 por 0,60, sem usar a relação µs·N = mg corretamente.
O aluno acredita que a força horizontal deve ser igual ao peso, esquecendo que o atrito estático é µs·N e que a força necessária depende do coeficiente de atrito.
O aluno provavelmente dividiu mg por um valor de coeficiente menor que 0,60 ou arredondou de forma inadequada, obtendo um resultado superestimado.
Raio-X da questão
força de atrito estático
avaliacao
força normal · coeficiente de atrito
Revisar a relação entre força normal e força de atrito estático.
O aluno pode confundir a relação entre força de atrito e força normal, aplicando a fórmula de forma incorreta.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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