As figuras 1 e 2 representam dois esquemas experimentais utilizados para a determinação do coeficiente de…

Questão

As figuras 1 e 2 representam dois esquemas experimentais utilizados para a determinação do coeficiente de atrito estático entre um bloco B e uma tábua plana, horizontal. [IMAGEM] No esquema da figura 1, um aluno exerceu uma força horizontal F no fio A e mediu o valor 2,0 cm para a deformação da mola, quando a força F atingiu seu máximo valor possível, imediatamente antes que o bloco B se movesse. Para determinar a massa do bloco B, este foi suspenso verticalmente, com o fio A fixo no teto, conforme indicado na figura 2, e o aluno mediu a deformação da mola igual a 10,0 cm, quando o sistema estava em equilíbrio. Nas condições descritas, desprezando a resistência do ar, o coeficiente de atrito entre o bloco e a tábua vale UNESP - 2011

1. A) 0,1.
2. B) 0,2.
3. C) 0,3.
4. D) 0,4.
5. E) 0,5.

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

1. Identifique as duas situações. Na figura 1, a mola (constante elástica k) é esticada 2,0 cm pela força horizontal F, que, no instante imediatamente anterior ao movimento, vale a força de atrito estático máxima. Na figura 2, o bloco B está suspenso e em equilíbrio, e a mola é deformada em 10,0 cm.
2. Na figura 2, o equilíbrio vertical dá que a força elástica equilibra o peso: k * 0,10 = m * g.
3. Na figura 1, a força F transmitida pela mola vale k * 0,02. Como o bloco está na iminência de se mover, essa força é igual ao atrito estático máximo: F = mu * N. Na tábua horizontal, a normal é N = m * g.
4. Substitua: k * 0,02 = mu * m * g. Como m * g = k * 0,10, temos k * 0,02 = mu * k * 0,10. Cancelando k, mu = 0,02 / 0,10 = 0,2.
5. Conclusão: o coeficiente de atrito estático vale 0,2, alternativa B. A constante k e a massa m não precisam ser conhecidas, pois se cancelam.
6. Por que as outras estão erradas: A (0,1) resulta de trocar a razão de deformações ou de tomar a deformação como 1,0 cm; C (0,3) resulta de uma leitura errada das deformações ou de um erro na razão; D (0,4) surge ao dobrar o resultado correto, o que não tem base na relação entre as forças; E (0,5) surge de inverter ou simplificar a razão de forma incorreta, obtendo metade da força.

💡 Dica: Use as deformações da mola para calcular as forças e aplique a definição do coeficiente de atrito estático.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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