Durante uma dança de salão de matriz africana, um dançarino de massa m = 60 kg recebe, sem apoio adicional…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Questão
Durante uma dança de salão de matriz africana, um dançarino de massa m = 60 kg recebe, sem apoio adicional, uma força horizontal de 120 N aplicada pela parceira durante um passo lateral. Para não deslizar, o atrito estático máximo F_atr = µ_s·N deve ser = 120 N. Considerando g = 10 m/s², calcule o coeficiente de atrito estático mínimo µ_s entre sapato e piso.
- A) µ_s = 2,0
- B) µ_s = 0,40
- C) µ_s = 0,20 (adimensional)
- D) µ_s = 1,20
- E) µ_s = 0,02
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique a força normal. Como a força da parceira é horizontal e não há componente vertical apontando para cima ou para baixo, a normal equilibra o peso: N = m·g = 60 × 10 = 600 N.
- Use a condição de não deslizar. O atrito estático máximo deve ser igual à força aplicada: µ_s·N = 120 N.
- Isole µ_s: µ_s = 120 / 600 = 0,20 (adimensional).
- Compare com o gabarito. O resultado 0,20 coincide com a alternativa C, que é o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A) 2,0 teria sido obtido dividindo a força pela massa, esquecendo de usar a normal; B) 0,40 corresponderia a uma normal de 300 N, metade do peso; D) 1,20 não corresponde a nenhuma normal coerente com 60 kg; E) 0,02 resulta de um erro de ordem de grandeza no cálculo do peso.
💡 Dica: Utilize a fórmula do atrito estático para encontrar o coeficiente.
Alternativa por alternativa
Dividiu a força de 120 N pela massa de 60 kg, tratando a massa como se fosse a força normal e ignorando a relação N = m·g.
Usou uma força normal de 300 N, provavelmente achando que o peso se divide pela metade, quando na superfície horizontal a normal é igual ao peso completo.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre força e massa, calculando o coeficiente de atrito de forma incorreta ao não considerar a força normal corretamente.
N = m·g = 60·10 = 600 N; µ_s = F/(m·g) = 120 / 600 = 0,20. Com µ_s = 0,20 o atrito estático sustenta a força lateral de 120 N.
Calculou uma normal de cerca de 100 N, por erro aritmético ao multiplicar 60 por 10, e concluiu que o coeficiente seria maior que 1.
Multiplicou a massa pela gravidade duas vezes ou errou a ordem de grandeza, obtendo normal de 6000 N, o que dá um coeficiente muito pequeno.
Raio-X da questão
coeficiente de atrito estático
avaliacao
coeficiente de atrito · forças em movimento
Revisar a relação entre força de atrito e coeficiente de atrito.
O aluno pode confundir a relação entre força e massa, calculando o coeficiente de atrito de forma incorreta ao não considerar a força normal corretamente.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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