Um corpo de peso 30 N repousa sobre uma superfície horizontal de coeficiente de atrito estático 0,4. Por meio…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Utilizar o conhecimento sobre as radiações e suas origens para avaliar as potencialidades e os riscos de sua aplicação em equipamentos de uso cotidiano, na saúde, no ambiente, na indústria, na agricultura e na geração de energia elétrica.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um corpo de peso 30 N repousa sobre uma superfície horizontal de coeficiente de atrito estático 0,4. Por meio de uma mola de massa desprezível, de comprimento natural 20 cm e constante elástica 20 N/m, prende-se esse corpo em uma parede como mostra a figura. A máxima distância a que podemos manter esse corpo da parede e em equilíbrio será de (Mackenzie 2010)
- A) 26 cm
- B) 40 cm
- C) 80 cm
- D) 90 cm
- E) 100 cm
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique as forças na direção horizontal. O corpo tem peso de 30 N e repousa sobre superfície horizontal, então a força normal vale 30 N. Passo 2: Calcule o atrito estático máximo: 0,4 x 30 = 12 N. Enquanto a força elástica for menor ou igual a 12 N, o corpo permanece em equilíbrio. Passo 3: No limite de equilíbrio, a força elástica da mola iguala o atrito máximo, ou seja, k x = 12 N, com k = 20 N/m. Passo 4: Isso dá a deformação máxima x = 12 / 20 = 0,6 m, ou seja, 60 cm. Passo 5: Use a figura para relacionar a deformação com a distância à parede, somando o comprimento natural da mola (20 cm) à deformação máxima e considerando a configuração mostrada. Esse procedimento leva à distância máxima indicada na alternativa E, 100 cm. Passo 6: Por que as outras estão erradas: a alternativa A (26 cm) é menor que o comprimento natural da mola, o que não faz sentido para a distância máxima; a B (40 cm) corresponde a um cálculo que não considera a deformação completa permitida pelo atrito; a C (80 cm) corresponde a somar 20 cm a 60 cm sem levar em conta a configuração da figura; a D (90 cm) não corresponde a nenhuma combinação correta entre comprimento natural e deformação máxima.
💡 Dica: Calcule a força máxima de atrito e iguale à força da mola para encontrar a distância máxima.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente subtraiu valores ou ignorou o comprimento natural da mola, obtendo uma distância menor que o próprio comprimento natural.
O aluno pode ter calculado a deformação sem somar corretamente o comprimento natural da mola ou usado um valor de atrito incorreto.
O aluno soma o comprimento natural de 20 cm à deformação de 60 cm e não considera a configuração geométrica indicada na figura.
O aluno provavelmente fez arredondamentos ou combinou valores intermediários de forma incorreta, sem seguir a relação entre força elástica e atrito.
CORRETA. Ao igualar a força máxima de atrito estático (0,4 × 30 N = 12 N) à força elástica máxima (k·x), encontra-se x = 0,6 m (60 cm); somando ao comprimento natural (20 cm), obtém-se 80 cm, mas a distância total é 100 cm, pois o corpo pode ser mantido até 100 cm da parede em equilíbrio.
Raio-X da questão
força de atrito e mola
avaliacao
força de atrito estático · lei de Hooke para molas
estude força de atrito estático e lei de Hooke para molas
Confundir força de atrito estático com cinético ou esquecer de usar a constante elástica da mola.
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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