Um bloco de 10,0 kg é puxado horizontalmente por F = 80 N sobre piso com atrito cinético µ_k = 0,40. Usando F…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um bloco de 10,0 kg é puxado horizontalmente por F = 80 N sobre piso com atrito cinético µ_k = 0,40. Usando F = m·a e f = µ_k·N com g = 10 m/s², calcule a aceleração do bloco (m/s²).
- A) 8,0 m/s²
- B) 2,0 m/s²
- C) 4,0 m/s²
- D) -4,0 m/s²
- E) 0 m/s²
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique as forças na direção horizontal. A força F = 80 N puxa o bloco para a frente e a força de atrito cinético opõe-se ao movimento. Como o piso é horizontal e não há outra componente vertical, a normal equilibra o peso.
- Calcule a normal. N = m·g = 10,0 × 10 = 100 N.
- Calcule o atrito cinético. f = µ_k·N = 0,40 × 100 = 40 N.
- Calcule a força resultante na horizontal. Fr = F − f = 80 − 40 = 40 N, no sentido do movimento.
- Aplique a segunda lei de Newton. a = Fr/m = 40/10,0 = 4,0 m/s², no sentido de F. Portanto, a alternativa C está correta e coincide com o gabarito oficial.
- Analise as alternativas erradas. A (8,0 m/s²) ignora o atrito, pois usa apenas F/m. B (2,0 m/s²) não corresponde a nenhuma etapa correta do cálculo. D (-4,0 m/s²) inverte a subtração e tomaria o atrito como se fosse maior que F. E (0 m/s²) supõe que o atrito anula a força, o que só ocorreria se a força fosse igual ao atrito, e não é o caso.
💡 Dica: Calcule a força de atrito antes de aplicar a segunda lei de Newton.
Alternativa por alternativa
O aluno calcula apenas F/m = 80/10 = 8 m/s² e esquece que o atrito cinético se opõe ao movimento e deve ser subtraído da força aplicada.
Por que engana: O aluno pode confundir a força resultante com a força de atrito, subestimando a aceleração do bloco.
O aluno faz uma divisão sem sentido físico, como F/f = 80/40 = 2, ou combina mal os valores, em vez de usar a força resultante (F − f) dividida pela massa.
N = 10·10 = 100 N; f = 0,4·100 = 40 N; F_net = 80-40 = 40 N; a = 40/10 = 4,0 m/s².
O aluno calcula (f − F)/m = (40 − 80)/10 = −4 m/s², invertendo o sinal da resultante e supondo que o atrito empurra o bloco no sentido oposto ao da força aplicada.
O aluno acredita que, como há atrito, o bloco não acelera, ou que a força aplicada é totalmente equilibrada pelo atrito, o que confunde a situação com repouso ou velocidade constante.
Raio-X da questão
aceleração e atrito
avaliacao
forças e movimento · atrito cinético
Revisar as leis de Newton e o cálculo de forças de atrito.
O aluno pode confundir a força resultante com a força de atrito, subestimando a aceleração do bloco.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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