Um bloco de massa m = 5,0 kg é puxado horizontalmente por uma força F = 30 N sobre um piso com coeficiente de…
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
Um bloco de massa m = 5,0 kg é puxado horizontalmente por uma força F = 30 N sobre um piso com coeficiente de atrito cinético µ_k = 0,20. Considere g = 10 m/s². Determine a aceleração do bloco aplicando f_k = µ_k·N, N = m·g e F_res = F - f_k, com F_res = m·a.
- A) a = 5,0 m/s² para a direita
- B) a = 10 m/s² para a direita
- C) a = 0,0 m/s² para a direita
- D) a = 4,0 m/s² para a direita.
- E) a = 6,0 m/s² para a esquerda
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique as forças na direção horizontal. A força aplicada F = 30 N puxa o bloco para a direita, e a força de atrito cinético f_k se opõe ao movimento, portanto aponta para a esquerda. Passo 2: Calcule a força normal. Na horizontal o piso só equilibra o peso, logo N = m·g = 5,0 · 10 = 50 N. Passo 3: Calcule o atrito cinético. f_k = µ_k·N = 0,20 · 50 = 10 N, para a esquerda. Passo 4: Calcule a força resultante. F_res = F - f_k = 30 - 10 = 20 N, para a direita. Passo 5: Aplique a segunda lei de Newton. a = F_res / m = 20 / 5,0 = 4,0 m/s², para a direita. Conclusão: a alternativa D está correta e coincide com o gabarito oficial. A alternativa A está errada porque a aceleração não é 5,0 m/s². A alternativa B está errada porque 10 m/s² é o valor de g, não a aceleração do bloco. A alternativa C está errada porque o bloco acelera, já que a força aplicada supera o atrito. A alternativa E está errada porque o movimento e a resultante apontam para a direita, não para a esquerda.
💡 Dica: Calcule a força de atrito antes de determinar a aceleração.
Alternativa por alternativa
Provavelmente calculou o atrito como 5 N (por exemplo, errando o produto de 0,20 por 50 N ou usando um valor de N incorreto) e depois dividiu 25 N por 5 kg, ou fez um erro aritmético no cálculo da resultante.
Por que engana: O aluno pode confundir a força resultante com a força aplicada, não considerando corretamente a força de atrito que age contra o movimento do bloco.
Provavelmente confundiu a força de atrito de 10 N com a aceleração, ou usou o valor numérico de g como resposta, sem dividir a resultante pela massa.
Acredita que, por ser puxado, o bloco fica em equilíbrio ou que o atrito anula a força aplicada. Não percebeu que a força aplicada (30 N) é maior que o atrito (10 N), então existe resultante.
N = m·g = 5,0·10 = 50 N; f_k = µ_k·N = 0,20·50 = 10 N; F_res = 30 - 10 = 20 N; a = F_res/m = 20/5,0 = 4,0 m/s² para a direita.
Desconsiderou o atrito, obtendo 30/5 = 6 m/s² em módulo, mas inverteu o sentido por achar que o atrito dominaria o movimento. Ou seja, leu mal o enunciado e tomou a força de atrito como a resultante final.
Raio-X da questão
força, atrito, aceleração
avaliacao
força de atrito · segunda lei de Newton
Revisar as leis de Newton e o cálculo de forças de atrito.
O aluno pode confundir a força resultante com a força aplicada, não considerando corretamente a força de atrito que age contra o movimento do bloco.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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