Um bloco de massa 2 kg desliza numa superfície horizontal com coeficiente de atrito cinético µk = 0,20. Uma…
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 2 kg desliza numa superfície horizontal com coeficiente de atrito cinético µk = 0,20. Uma força horizontal constante de 10 N é aplicada. Use g = 10 m/s². Qual a aceleração do bloco?
- A) 4 m/s²
- B) 0 m/s²
- C) 6 m/s²
- D) 3 m/s²
- E) 1 m/s²
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identificar as forças horizontais. A força aplicada é F = 10 N, no sentido do movimento. O atrito cinético opõe-se ao movimento. Passo 2: Calcular a força normal. Na horizontal, sem forças verticais além do peso e da normal, N = m·g = 2 kg · 10 m/s^2 = 20 N. Passo 3: Calcular o atrito cinético. fat = µk·N = 0,20 · 20 N = 4 N. Passo 4: Calcular a força resultante. Fr = F - fat = 10 N - 4 N = 6 N. Passo 5: Aplicar a Segunda Lei de Newton. a = Fr/m = 6 N / 2 kg = 3 m/s^2. Passo 6: Conferir a alternativa. A aceleração é 3 m/s^2, correspondente à alternativa D, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: a alternativa A confunde o valor do atrito (4 N) com a aceleração; a alternativa B supõe que a força constante anula o movimento, o que não ocorre pois 10 N é maior que o atrito de 4 N; a alternativa C esquece de dividir a força resultante pela massa; a alternativa E resulta de um atrito incorreto de 8 N, valor que não corresponde a µk·m·g.
💡 Dica: Calcule a força de atrito e aplique a segunda lei de Newton.
Alternativa por alternativa
Tomou o valor da força de atrito (4 N) e o apresentou diretamente como aceleração, sem aplicar a Segunda Lei de Newton (a = Fr/m).
Acreditou que, se há força aplicada constante, a aceleração deve ser nula, confundindo força constante com velocidade constante. Não percebeu que a força aplicada supera o atrito.
Calculou corretamente a força resultante de 6 N, mas esqueceu de dividir pela massa de 2 kg ao obter a aceleração.
Por que engana: O aluno pode confundir a força de atrito com a força aplicada, resultando em um cálculo incorreto da aceleração.
Força de atrito Ff = µk·m·g = 0,2·2·10 = 4 N. Força resultante = 10 - 4 = 6 N. a = F/m = 6/2 = 3 m/s².
Calculou o atrito de forma incorreta, obtendo 8 N (dobro do valor certo), o que deu resultante de 2 N e aceleração de 1 m/s^2. Provavelmente multiplicou o peso ou a normal por um fator extra.
Raio-X da questão
aceleração de um bloco
avaliacao
forças e atrito · segunda lei de Newton
Revisar a segunda lei de Newton e o cálculo de forças de atrito.
O aluno pode confundir a força de atrito com a força aplicada, resultando em um cálculo incorreto da aceleração.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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