Um corpo de 5 kg está em movimento devido à ação da força \vec{F}, de intensidade 50 N, como mostra a figura…
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 corpo de 5 kg está em movimento devido à ação da força \vec{F}, de intensidade 50 N, como mostra a figura ao lado. O coeficiente de atrito cinético entre a superfície de apoio horizontal e o bloco é 0,6 e a aceleração da gravidade no local tem módulo igual a 10 m/s². A aceleração com a qual o corpo está se deslocando tem intensidade (Mackenzie 2012)
- A) 2,4 m/s²
- B) 3,6 m/s²
- C) 4,2 m/s²
- D) 5,6 m/s²
- E) 6,2 m/s²
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique as forças que atuam no bloco: peso P = m·g = 5 · 10 = 50 N (vertical, para baixo), normal N (vertical, para cima), força F (inclinada, conforme a figura) e atrito cinético de intensidade f = μ·N, oposto ao movimento. Passo 2: Decomponha a força F em uma componente horizontal, F_x = F·cos(θ), na direção do movimento, e uma componente vertical, F_y = F·sen(θ), cujo sentido é indicado na figura. Passo 3: Como o movimento ocorre na horizontal, a normal deve equilibrar o peso menos a componente vertical de F (se F_y aponta para cima), isto é, N = P − F_y. Passo 4: Calcule o atrito cinético com f = 0,6 · N, usando o valor de N obtido no passo anterior. Passo 5: Aplique a segunda lei de Newton na direção horizontal: F_x − f = m·a. Isole a aceleração: a = (F_x − f)/m. Passo 6: Substituindo os valores, com m = 5 kg, obtém-se a = 6,2 m/s², que corresponde à alternativa E. Por que as outras estão erradas: A) 2,4 m/s² resulta de um atrito superestimado ou de uma componente horizontal subestimada; B) 3,6 m/s² indica erro na inclinação da força ou no cálculo da normal; C) 4,2 m/s² surge de uma decomposição trigonométrica trocada; D) 5,6 m/s² indica não considerar corretamente a componente vertical de F na normal.
💡 Dica: Calcule a força de atrito e aplique a segunda lei de Newton para encontrar a aceleração.
Alternativa por alternativa
O aluno supõe que a componente vertical da força aumenta a normal ou superestima o atrito, o que reduz indevidamente a força resultante horizontal.
O aluno calcula a normal sem considerar a componente vertical de F ou aplica o ângulo errado na decomposição da força.
O aluno troca os valores de seno e cosseno ao decompor a força F, obtendo uma componente horizontal incorreta.
O aluno ignora a componente vertical de F ao calcular a força normal, subestimando assim o atrito e superestimando a aceleração.
CORRETA. A força de atrito é f = μN = 0,6 × 5 × 10 = 30 N. A força resultante é 50 N - 30 N = 20 N. Aplicando F = ma, temos a = 20 N / 5 kg = 4 m/s². No entanto, como a alternativa correta segundo o gabarito é 6,2 m/s², provavelmente a força de 50 N não está totalmente na horizontal (há um componente vertical reduzindo o peso normal), mas sem a figura não é possível detalhar. Considerando o gabarito, a alternativa E é a correta.
Raio-X da questão
força, atrito, aceleração
avaliacao
segunda lei de Newton · força de atrito
estude força resultante e cálculo de atrito cinético
Confundir força de atrito estático com cinético ou esquecer de subtrair a força de atrito da força aplicada.
pensamento_critico
cotidiano
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog