Um bloco A, de massa 6 kg, está preso ao outro B, de massa 4 kg, por meio de uma mola ideal de constante…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar e prever efeitos de intervenções nos ecossistemas, e seus impactos nos seres vivos e no corpo humano, com base nos mecanismos de manutenção da vida, nos ciclos da matéria e nas transformações e transferências de energia, utilizando representações e simulações sobre tais fatores, 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 A, de massa 6 kg, está preso ao outro B, de massa 4 kg, por meio de uma mola ideal de constante elástica 800 N/m. Os blocos estão apoiados sobre uma superfície horizontal e se movimentam devido à ação da força F? horizontal, de intensidade 60 N. Sendo o coeficiente de atrito cinético entre as superfícies em contato igual a 0,4, a distensão da mola é de Dado: g = 10 m/s² A distensão da mola é de (Mackenzie 2009)
- A) 3 cm
- B) 4 cm
- C) 5 cm
- D) 6 cm
- E) 7 cm
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique as forças horizontais. A força F de 60 N puxa o sistema; o atrito cinético opõe-se ao movimento em cada bloco. Na superfície, a normal é o peso: N_A = 6 x 10 = 60 N e N_B = 4 x 10 = 40 N. Logo, o atrito em A vale 0,4 x 60 = 24 N e em B vale 0,4 x 40 = 16 N.
- Calcule a aceleração do conjunto. A massa total é 6 + 4 = 10 kg. A força resultante no sistema é F - (atrito em A + atrito em B) = 60 - 40 = 20 N. Assim, a = 20 / 10 = 2 m/s².
- Analise o bloco B isoladamente. A mola é a única força que puxa B para frente, além da força de atrito de 16 N, que se opõe ao movimento. A força resultante em B deve ser m_B x a = 4 x 2 = 8 N. Então, a força elástica vale F_el = 8 + 16 = 24 N.
- Use a lei de Hooke. x = F_el / k = 24 / 800 = 0,03 m, ou seja, 3 cm. A alternativa correta é a A.
- Por que as outras estão erradas: a B (4 cm) corresponderia a 32 N, o que só ocorre se o atrito usado fosse o do bloco A; a C (5 cm) usa 40 N, ignorando a aceleração do conjunto; a D (6 cm) corresponde a 48 N, valor que dobra indevidamente o atrito de A; a E (7 cm) corresponde a 56 N, que soma o atrito total ao atrito de B, contando-o duas vezes.
💡 Dica: Calcule as forças e use a lei de Hooke para encontrar a distensão da mola.
Alternativa por alternativa
CORRETA. O cálculo correto da força elástica, considerando o atrito e a força aplicada, resulta em uma distensão de 3 cm.
Usou o atrito do bloco A (24 N) em vez do atrito de B e somou a força resultante de 8 N, obtendo 32 N e x = 4 cm.
Igualou a força elástica ao atrito total do sistema (40 N), esquecendo que o conjunto acelera e que a mola precisa fornecer a resultante de B.
Dobrou o atrito do bloco A (2 x 24 = 48 N) e usou esse valor como força da mola, sem analisar corretamente as forças sobre B.
Somou o atrito total (40 N) ao atrito de B (16 N), contando duas vezes a força de atrito do bloco B e obtendo 56 N.
Raio-X da questão
força, atrito, mola, distensão
avaliacao
segunda lei de Newton · lei de Hooke
estude força de atrito, segunda lei de Newton e lei de Hooke
Confundir força de atrito com força normal ou esquecer de considerar o atrito na equação de movimento.
pensamento_critico
cotidiano
🔎 Resolver outra questão
Cole o enunciado e veja a resolução passo a passo, a alternativa correta e por que as outras estão erradas.
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