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Física1ª sérieBNCC EM13CNT302Difícil⏱ medio

"Na chuva, parece que o carro nao para", comentou um motorista em uma reuniao de bairro. Para responder com…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT302

Comunicar, para públicos variados, em diversos contextos, resultados de análises, pesquisas e/ou experimentos, elaborando e/ou interpretando textos, gráficos, tabelas, símbolos, códigos, sistemas de classificação e equações, por meio de diferentes linguagens, mídias, tecnologias digitais de informação e comunicação (TDIC), de modo a participar e/ou promover debates em torno de temas científicos e/ou tecnológicos de relevância sociocultural e ambiental.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

"Na chuva, parece que o carro nao para", comentou um motorista em uma reuniao de bairro. Para responder com dados, uma equipe de transito realizou um teste em pista plana, usando o mesmo carro e os mesmos pneus. O veiculo passou por um marcador a 72 km/h e o motorista freou ate parar. Em 5 repeticoes, a distancia media de parada foi 50 m no asfalto seco e 90 m no asfalto molhado. Para resumir o resultado, a equipe adotou o modelo de desaceleracao constante e usou v^2 = 2*a*d (com v em m/s). Em seguida, estimou um coeficiente de atrito medio mu = |a|/g, com g = 10 m/s^2, para comparar as condicoes da pista e orientar a comunicacao ao publico. Interprete os dados do teste e identifique o texto de aviso que comunica corretamente os valores aproximados de mu em cada situacao e a implicacao para a distancia de parada.

  1. A) No seco: mu ~ 0,40; no molhado: mu ~ 0,22; a distancia de parada no molhado e ~1,8 vez a do seco.
  2. B) No seco: mu ~ 5,2; no molhado: mu ~ 2,9; a distancia de parada no molhado e ~1,8 vez a do seco.
  3. C) No seco: mu ~ 0,20; no molhado: mu ~ 0,11; a distancia de parada no molhado e ~1,8 vez a do seco.
  4. D) No seco: mu ~ 0,40; no molhado: mu ~ 0,72; a distancia de parada no molhado e ~1,8 vez a do seco.
  5. E) No seco: mu ~ 0,22; no molhado: mu ~ 0,40; a distancia de parada no molhado e ~0,6 vez a do seco.

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

  1. Converta a velocidade para m/s: 72 km/h = 72 / 3,6 = 20 m/s. Passo 2: Use v^2 = 2*a*d, com v^2 = 400. Logo |a| = 400 / (2*d) = 200 / d. Passo 3: No asfalto seco, d = 50 m, então |a| = 200 / 50 = 4 m/s^2 e mu = |a| / g = 4 / 10 = 0,40. Passo 4: No asfalto molhado, d = 90 m, então |a| = 200 / 90 ≈ 2,22 m/s^2 e mu = 2,22 / 10 ≈ 0,22. Passo 5: Compare as distâncias: 90 / 50 = 1,8, ou seja, a distância de parada no molhado é cerca de 1,8 vez a do seco. Passo 6: A alternativa A traz exatamente esses três valores, por isso é a correta, e coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: B apresenta mu maiores que 1, o que não faz sentido para este tipo de pista e não corresponde ao cálculo; C usa valores que correspondem a uma velocidade de 36 km/h, e não aos 72 km/h do teste; D inverte a lógica e dá maior atrito no molhado, quando o correto é menor; E troca os valores de seco e molhado e inverte a razão de distâncias, que seria 50 / 90 e não 90 / 50. Conclusão: no molhado o atrito cai (de cerca de 0,40 para 0,22) e a distância de parada quase dobra, o que confirma a percepção do motorista.

💡 Dica: Converta velocidades para m/s e use a fórmula v²=2ad para calcular a desaceleração e o coeficiente de atrito.

Alternativa por alternativa

A Correta

72 km/h = 20 m/s. mu = v^2/(2*g*d): seco 400/(1000)=0,40; molhado 400/(1800)~0,22. Razao das distancias: 90/50=1,8.

B Erradaerro: Procedimentala que mais engana

Confunde mu com a aceleração em m/s^2 ou não divide corretamente por g, obtendo coeficientes maiores que 1, o que é fisicamente inconsistente para pneu em pista. A razão de 1,8 entre as distâncias, porém, está correta.

Por que engana: Confundir unidades de velocidade ou aplicar incorretamente a fórmula da desaceleração, levando a valores errados do coeficiente de atrito.

C Erradaerro: Atenção

Converte 72 km/h para 36 km/h (divide a velocidade por 2 em vez de 3,6 e depois por 2 novamente, ou usa v = 10 m/s), o que quadruplica a distância calculada para a mesma desaceleração e reduz mu pela metade.

D Erradaerro: Senso comum

Acredita que o asfalto molhado oferece mais atrito, pela intuição de que a água 'ajuda' a segurar o carro, e assim atribui mu maior ao molhado, quando o cálculo mostra que o atrito diminui.

E Erradaerro: Interpretação

Inverte quais dados correspondem ao seco e ao molhado e calcula a razão de distâncias como 50 / 90 em vez de 90 / 50, achando que a parada no molhado seria mais curta.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil
Bloom Aplicar
Leitura medio
Discriminação alto
Peso pedagógico medio
Autonomia do enunciado completo
Cobertura da habilidade multipla
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 consolidacao
🎯 Conceito central

coeficiente de atrito e desaceleração

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

cinemática do movimento retilíneo · forças de atrito

📚 Reveja

estude cálculo de desaceleração e coeficiente de atrito

⚠️ Erro mais comum

Confundir unidades de velocidade ou aplicar incorretamente a fórmula da desaceleração, levando a valores errados do coeficiente de atrito.

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cotidiano

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