Em um cabo de guerra, o time A tem massa total m = 180 kg e precisa resistir a uma tração T = 600 N do time B…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Questão
Em um cabo de guerra, o time A tem massa total m = 180 kg e precisa resistir a uma tração T = 600 N do time B. Qual o coeficiente mínimo de atrito estático µ_s entre sapatos e chão para o time A não escorregar? Use g = 10 m/s² e µ_s = T/(m·g).
- A) µ_s = 600/m·10, calculo errôneo.
- B) µ_s é sempre igual a 1, independentemente das forças.
- C) µ_s = T·(m·g)², fórmula incorreta.
- D) O coeficiente de atrito µ_s é igual a m/g.
- E) µ_s = T/(m·g) = 600/(180·10) = 0,33 (aprox.).
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique as forças horizontais. O time B puxa com tração T = 600 N, e o atrito estático do chão nos sapatos do time A se opõe a essa tração para impedir o escorregamento.
- Calcule o peso do time A, que equilibra a força normal no chão: P = m·g = 180 × 10 = 1800 N. A força normal é N = 1800 N, pois a tração é horizontal.
- Para não escorregar, o atrito máximo precisa ser pelo menos igual à tração: T ≤ µ_s·N, ou seja, µ_s ≥ T/(m·g).
- Substitua os valores: µ_s ≥ 600/1800 = 1/3 ≈ 0,33. Esse é o coeficiente mínimo.
- Conferência com o gabarito oficial: a alternativa E é exatamente este cálculo, então o gabarito está correto.
- Por que as outras estão erradas: A) escrita como 600/m·10 e lida literalmente, daria (600/m)·10, que não é o valor pedido, embora 600/(m·10) fosse numericamente correto. B) o coeficiente não é fixo em 1, depende das superfícies e das forças. C) a relação correta é diretamente proporcional à tração e inversamente proporcional ao peso, não T·(m·g)². D) m/g tem unidade de kg·s²/m, não é um coeficiente de atrito e não depende da tração.
💡 Dica: Calcule o coeficiente de atrito usando a fórmula fornecida.
Alternativa por alternativa
O aluno escreve 600/m·10 e calcula de forma sequencial, dividindo 600 por 180 e multiplicando por 10, obtendo 33,3 em vez de 0,33. Ele não agrupa o denominador m·g.
O aluno acredita que o atrito estático vale sempre 1, como um valor fixo independente das forças e superfícies. Ele não entende que o coeficiente é determinado pela relação entre tração e peso.
O aluno multiplica a tração pelo quadrado do peso, invertendo a lógica da proporcionalidade. Ele não percebe que o coeficiente cresce com a tração e diminui com o peso.
Por que engana: Confundir a fórmula do coeficiente de atrito, aplicando incorretamente as forças envolvidas no sistema.
O aluno confunde o coeficiente com uma razão entre massa e gravidade, sem considerar a tração. A expressão m/g não tem sentido físico como coeficiente de atrito, pois não é adimensional.
Para equilíbrio horizontal a força de atrito máxima µ_s·m·g deve igualar a tração T, logo µ_s = T/(m·g) = 600/1800 ˜ 0,333.
Raio-X da questão
coeficiente de atrito
avaliacao
coeficiente de atrito · forças em equilíbrio
Revisar a relação entre força de atrito e força normal.
Confundir a fórmula do coeficiente de atrito, aplicando incorretamente as forças envolvidas no sistema.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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