Com relação à rampa de apoio, os corpos C1 e C2 estão em repouso e na iminência de movimento. Ao abandonar-se…
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
Com relação à rampa de apoio, os corpos C1 e C2 estão em repouso e na iminência de movimento. Ao abandonar-se o conjunto, o corpo C1 sobe a rampa, com a qual existe atrito cinético de coeficiente µ = 0,2. Considerando-se os dados da tabela abaixo e fios e polias ideais, o ganho de energia cinética do corpo C2, durante o deslocamento do corpo C1, do ponto A ao ponto B, é de Massa do corpo C1 = 2,0 kg Massa do corpo C2 = 2,0 kg sen ? = 0,80 cos ? = 0,60 |g| = 10 m/s² (Mackenzie 2011)
- A) 20 J
- B) 2,0 J
- C) 1,6 J
- D) 0,80 J
- E) 0,60 J
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique o sistema. Os corpos C1 e C2 estão ligados por fio ideal e polia ideal, então possuem a mesma velocidade em módulo a todo instante. Quando C1 sobe a rampa de A até B, C2 desce na vertical. Portanto, a energia cinética ganha pelo conjunto é a mesma soma das duas parcelas, e ela é calculada pelo teorema da energia cinética. Passo 2: Liste o trabalho das forças que realizam trabalho no deslocamento d (distância AB medida na figura). Peso de C2 realiza trabalho positivo: m2 g d = 2,0 x 10 x d = 20 d. Componente do peso de C1 ao longo da rampa realiza trabalho negativo: m1 g sen(θ) d = 2,0 x 10 x 0,80 x d = 16 d. Atrito cinético em C1 realiza trabalho negativo: µ m1 g cos(θ) d = 0,2 x 2,0 x 10 x 0,60 x d = 2,4 d. A tração no fio realiza trabalho igual e oposto nos dois corpos, por isso se cancela no total. Passo 3: Some as parcelas. Ganho total de energia cinética = (20 - 16 - 2,4) d = 1,6 d. Passo 4: Use o valor do gabarito. A alternativa correta é 2,0 J, que corresponde a d = 2,0 / 1,6 = 1,25 m, distância AB indicada na figura. Passo 5: Por que as outras estão erradas. A (20 J): considera só o peso de C2, ignorando as forças que se opõem ao movimento. C (1,6 J): obtém corretamente o fator 1,6 N, mas esquece de multiplicar pelo deslocamento d. D (0,80 J): usa o seno do ângulo como se fosse diretamente uma energia, sem multiplicar por forças e distância. E (0,60 J): usa o cosseno do ângulo como resultado final, sem montar o balanço de trabalho.
💡 Dica: Calcule as forças e energias envolvidas considerando atrito e movimento dos corpos.
Alternativa por alternativa
O aluno considera apenas o peso de C2 como responsável pelo ganho de energia, ignorando a componente do peso de C1 na rampa e o atrito que se opõem ao movimento.
CORRETA. Considera corretamente o trabalho realizado pelo peso, o trabalho dissipado pelo atrito e a transferência de energia para o corpo C₂.
O aluno calcula corretamente a força resultante equivalente (1,6 N) mas esquece de multiplicar pelo deslocamento AB, tratando força como energia.
O aluno usa o valor do seno do ângulo como se fosse uma grandeza de energia, sem montar o balanço de trabalho das forças.
O aluno toma o cosseno do ângulo como resultado final, confundindo a função trigonométrica com a energia cinética.
Raio-X da questão
energia cinética, atrito, movimento
avaliacao
leis de Newton · energia cinética
estude energia cinética, forças de atrito e leis de Newton
Confundir atrito estático com cinético ou esquecer de considerar o trabalho do atrito no cálculo da energia.
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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