A Fundação Cearense de Meteorologia e Recursos Hídricos (FUNCEME) anunciou no dia 20 de janeiro de 2023 que o…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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
A Fundação Cearense de Meteorologia e Recursos Hídricos (FUNCEME) anunciou no dia 20 de janeiro de 2023 que o Ceará tem 50% de chances de superar a média histórica de chuvas na quadra chuvosa de 2023. Em dias chuvosos, é comum o asfalto ficar molhado de forma a diminuir o coeficiente de atrito dinâmico. Um motorista desatento trafega pela Avenida 13 de Maio em um trecho horizontal, após uma chuva, a uma velocidade V medida em km/h quando percebe que o sinal está vermelho. Rapidamente aciona os freios e o carro para após percorrer uma distância D. Considerando µ o coeficiente de atrito dinâmico do asfalto molhado, 1,2µ o coeficiente de atrito dinâmico para o asfalto seco e a mesma velocidade inicial para ambos os casos, é correto afirmar que (UECE 2023)
- A) a distância percorrida pelo motorista desde o início da frenagem até o carro parar independe do coeficiente de atrito.
- B) a desaceleração do carro para o caso de o asfalto estar seco seria 20% maior.
- C) em ambas as situações, frenagem com o asfalto seco ou molhado, a energia mecânica se conserva.
- D) a razão entre o tempo total de frenagem para o caso de o asfalto estar seco e o caso de o asfalto estar molhado é de 1,2.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Na frenagem, a única força horizontal que atua sobre o carro é o atrito dinâmico, de módulo Fat = µ·N = µ·m·g, pois no trecho horizontal N = m·g. Pela 2ª lei de Newton, a desaceleração é a = Fat/m = µ·g. Passo 2: No asfalto molhado, a = µ·g. No asfalto seco, o coeficiente é 1,2µ, logo a = 1,2·µ·g, ou seja, 20% maior que no caso molhado. A alternativa B está correta. Passo 3: Verificação da alternativa A: a distância de frenagem vem de Torricelli, 0 = v^2 - 2·a·D, logo D = v^2/(2·µ·g). A distância depende de µ, então a afirmação é falsa. Passo 4: Verificação da alternativa C: o atrito realiza trabalho negativo e dissipa energia mecânica em calor e deformação do pneu e do asfalto, portanto a energia mecânica não se conserva em nenhuma das situações. Passo 5: Verificação da alternativa D: o tempo de frenagem é t = v/a. Assim, t_seco/t_molhado = (v/(1,2·µ·g))/(v/(µ·g)) = 1/1,2, aproximadamente 0,83, e não 1,2. A razão foi invertida e a alternativa é falsa. Passo 6: Conclusão: o gabarito oficial B está correto e coincide com a resolução independente feita aqui.
💡 Dica: Compare as distâncias de frenagem usando os coeficientes de atrito dados.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que, como o carro sempre para, a distância percorrida não depende da força de atrito, talvez por associar a distância apenas à velocidade inicial. Ele ignora que a desaceleração, dada pelo atrito, determina quão rápido o carro para.
CORRETA. A desaceleração é proporcional ao coeficiente de atrito; como o coeficiente no asfalto seco é 1,2 vezes maior, a desaceleração também será 20% maior.
O aluno supõe que, por ser um movimento de frenagem sem mencionar perdas, a energia mecânica se conserva, ou confunde conservação de energia total com conservação de energia mecânica. Ele não percebe que o atrito dissipa energia mecânica em calor.
O aluno calcula corretamente que o tempo é proporcional a 1/µ, mas inverte a razão ao comparar seco e molhado, obtendo 1,2 em vez de 1/1,2. Ele não relaciona corretamente o fator 1,2 com o tempo de frenagem.
Raio-X da questão
atrito dinâmico e frenagem
diagnostico
força de atrito · movimento uniformemente retardado
Estude o conceito de coeficiente de atrito e sua influência na frenagem.
Confundir coeficiente de atrito estático com dinâmico ou não relacionar atrito com distância de frenagem.
pensamento_critico
cotidiano
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