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(OBJETIVA, Dificuldade 1) Um caixote de massa m = 30 kg está em repouso sobre um piso horizontal. O…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT204

Elaborar explicações, previsões e cálculos a respeito dos movimentos de objetos na Terra, no Sistema Solar e no Universo com base na análise das interações gravitacionais, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

(OBJETIVA, Dificuldade 1) Um caixote de massa m = 30 kg está em repouso sobre um piso horizontal. O coeficiente de atrito estático entre caixote e piso é µ_s = 0,28. Qual a menor força horizontal F_min, em newtons (N), necessária para iniciar o movimento? Use g = 10 m/s². Fórmula relevante: F_max_atrito = µ_s·N, N = m·g.

A) F_min = 120 N, subestimando o atrito estático necessário.
B) F_min = 0 N, pois o caixote não precisa de força para iniciar o movimento.
C) F_min = 30 N, calculado apenas pela massa do caixote.
D) F_min = µ_s·m·g = 0,28·30·10 = 84 N.
E) F_min = 84 kg, tratando a força em kg ao invés de newtons.

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

Identifique as grandezas dadas: massa m = 30 kg, coeficiente de atrito estático µs = 0,28 e g = 10 m/s². Passo 2: Calcule a força normal, que neste caso equilibra o peso: N = m·g = 30·10 = 300 N. Passo 3: Calcule a força máxima de atrito estático que o piso pode oferecer antes de o caixote deslizar: F_max_atrito = µs·N = 0,28·300 = 84 N. Passo 4: A menor força horizontal capaz de iniciar o movimento é justamente a que vence o atrito estático máximo, ou seja, F_min = 84 N. Logo, a alternativa D está correta e coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A) 120 N não resulta de µs = 0,28 e N = 300 N, pois 120 corresponderia a um coeficiente de 0,4. B) Um corpo em repouso não é o mesmo que um corpo sem força atuando sobre ele; o atrito estático só reage até o limite µs·N. C) 30 N é apenas o valor numérico da massa, e a força de atrito depende da normal e do coeficiente, não somente da massa. E) kg é unidade de massa, não de força; a força deve ser expressa em newtons.

💡 Dica: Calcule a força de atrito máxima e iguale à força aplicada.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimentala que mais engana

Provavelmente trocou o coeficiente 0,28 por 0,4 ou errou a multiplicação de 0,28 por 300, obtendo 120 N. Assim, subestimou ou calculou mal o atrito estático máximo.

Por que engana: Confundir a força de atrito com a massa do caixote, calculando a força em kg ao invés de newtons.

B Erradaerro: Senso comum

Acredita que, como o caixote está em repouso, nenhuma força é necessária para movê-lo. Ignora que o atrito estático atua até um limite e que é preciso vencer esse limite para iniciar o movimento.

C Erradaerro: Conceitual

Tomou o valor da massa (30) como se fosse a força necessária, ignorando o atrito e a relação com a força normal. Confunde massa com força.

D Correta

Para iniciar o movimento a força aplicada deve superar a força de atrito estático máxima: F_min = µ_s·N, com N = m·g (superfície horizontal). Substituindo dá 84 N.

E Erradaerro: Atenção

Calculou corretamente o valor numérico 84, mas escreveu a unidade como kg, que é unidade de massa. Não percebeu que força deve ser expressa em newtons.

Raio-X da questão

Dificuldade Fácil

Bloom Lembrar

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

força de atrito estático

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

força de atrito estático · cálculo de força normal

📚 Reveja

Revisar a fórmula da força de atrito e suas aplicações.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a força de atrito com a massa do caixote, calculando a força em kg ao invés de newtons.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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