FísicaUERJBNCC EM13CNT204Difícil⏱ medio

Um bloco de madeira encontra-se em equilíbrio sobre um plano inclinado de 45º em relação ao solo. A…

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

Um bloco de madeira encontra-se em equilíbrio sobre um plano inclinado de 45º em relação ao solo. A intensidade da força que o bloco exerce perpendicularmente ao plano inclinado é igual a 2,0 N. Entre o bloco e o plano inclinado, a intensidade da força de atrito, em newtons, é igual a: (UERJ 2013)

A) 0,7
B) 1,0
C) 1,4
D) 2,0

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

Identifique as forças sobre o bloco em equilíbrio: peso (P, vertical para baixo), força normal (N, perpendicular ao plano, igual em intensidade à força que o bloco exerce perpendicularmente ao plano, ou seja, 2,0 N) e força de atrito (Fat, paralela ao plano e contrária à tendência de deslizamento). Passo 2: Decomponha o peso em duas componentes: uma perpendicular ao plano, de intensidade P cos45°, e outra paralela ao plano, de intensidade P sen45°. Passo 3: Como o bloco está em equilíbrio na direção perpendicular ao plano, N = P cos45°, logo 2,0 = P cos45°. Passo 4: Como o bloco está em equilíbrio na direção paralela ao plano, a força de atrito equilibra a componente do peso paralela ao plano: Fat = P sen45°. Passo 5: Como sen45° = cos45°, temos Fat = P sen45° = P cos45° = N = 2,0 N. Assim, a força de atrito tem intensidade 2,0 N, alternativa D, que coincide com o gabarito oficial. Passo 6: Por que as outras estão erradas: 0,7 N, 1,0 N e 1,4 N não resultam da relação de equilíbrio entre a componente do peso e o atrito, pois o atrito deve ser igual a N neste caso de inclinação de 45°.

💡 Dica: Use a decomposição das forças e a definição da força de atrito para calcular.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

O aluno aplica seno ou cosseno de 45° de forma inconsistente, multiplicando ou dividindo 2,0 N por fatores como 1/√2 duas vezes, sem perceber que a componente paralela ao plano é igual à perpendicular nesse ângulo.

B Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno acredita que o atrito é metade da força normal ou calcula 2,0 × sen45° × cos45° = 1,0, sem reconhecer que o equilíbrio exige Fat = P sen45° e que P cos45° = 2,0 N.

Por que engana: Confundir a força normal com a força de atrito ou não decompor corretamente as forças no plano inclinado.

C Erradaerro: Conceitual

O aluno considera que os 2,0 N são o peso total do bloco, em vez da componente perpendicular ao plano, e calcula o atrito como 2,0 × sen45° ≈ 1,4 N. Confunde força normal com peso.

D Correta

CORRETA. A força de atrito é igual à componente do peso paralela ao plano inclinado, que, para um ângulo de 45º, é igual à força normal dada de 2,0 N, garantindo o equilíbrio do bloco.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil

Leitura medio

Discriminação medio

Peso pedagógico medio

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 progressao

🎯 Conceito central

força de atrito em plano inclinado

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

força normal em planos inclinados

📚 Reveja

Estude decomposição de forças e força de atrito em planos inclinados.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a força normal com a força de atrito ou não decompor corretamente as forças no plano inclinado.

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cotidiano

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