Física9º anoMédia⏱ medio

Em um trecho coreografado, um(a) dançarino(a) de massa m = 70 kg desliza propositalmente o pé sobre o piso por…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Questão

Em um trecho coreografado, um(a) dançarino(a) de massa m = 70 kg desliza propositalmente o pé sobre o piso por uma distância d = 1,50 m. O coeficiente de atrito cinético entre sola e piso é µ_k = 0,15 e g = 10 m/s². Calcule o trabalho da força de atrito W (em J) realizado durante esse deslocamento. Use F_atrito = µ_k·m·g e W = F·d (sinal negativo para dissipação).

A) W = +157,5 J (trabalho positivo de 157,5 J)
B) W = -15,75 J (multiplicou µ_k por d, ignorando m e g)
C) F_atrito = µ_k·m·g = 0,15·70·10 = 105 N; W = -F·d = -105·1,50 = -157,5 J ˜ -158 J.
D) W = -105 J (esqueceu de multiplicar pela distância)
E) W = 0 J (a força de atrito não realiza trabalho)

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

Calcule a força de atrito cinético. F_atrito = µ_k·m·g = 0,15·70·10 = 105 N.
Como o atrito se opõe ao deslizamento do pé, ele tem sentido contrário ao deslocamento, então o trabalho é negativo. Use W = -F·d.
Substitua os valores. W = -105·1,50 = -157,5 J, que arredondado fica em torno de -158 J.
Compare com o gabarito oficial. Resolvi a questão sem usar o gabarito, e o resultado coincide com a alternativa C.
Por que as outras estão erradas. A tem o sinal invertido, pois o atrito dissipa energia e não a fornece. B usa o produto errado, pois µ·d = 0,225, e o valor -15,75 J não corresponde à fórmula. D esquece de multiplicar pela distância, o que daria -105 J, que é numericamente a força e não o trabalho. E assume que o atrito não realiza trabalho, o que é falso quando há deslocamento ao longo da superfície.

💡 Dica: Calcule a força de atrito e depois o trabalho realizado.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceitual

O aluno calcula o módulo corretamente, mas confunde o sinal do trabalho e trata o atrito como força a favor do movimento. O atrito se opõe ao deslizamento e, portanto, realiza trabalho negativo.

B Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno ignora a massa e a gravidade e tenta multiplicar apenas o coeficiente pela distância. Além disso, o valor -15,75 J não corresponde a µ·d (0,225), o que indica erro de cálculo adicional.

Por que engana: O aluno pode confundir o cálculo do trabalho da força de atrito, aplicando incorretamente a fórmula e não considerando a distância percorrida.

C Correta

A força de atrito cinético é constante e oposta ao movimento: F = µ_k m g. O trabalho realizado pela força é W = F·d com sinal negativo, representando energia mecânica dissipada (calor).

D Erradaerro: Procedimental

O aluno calcula corretamente a força de atrito, 105 N, mas não multiplica pelo deslocamento. Assim, confunde força com trabalho, que exige o produto F·d.

E Erradaerro: Senso comum

O aluno acredita que a força de atrito nunca realiza trabalho, talvez por intuição de que ela apenas 'trava' o movimento. Na realidade, como há deslocamento na direção da força, o trabalho é diferente de zero.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade multipla

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 desafio

🎯 Conceito central

trabalho da força de atrito

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

força de atrito · trabalho e energia

📚 Reveja

Revisar a fórmula do trabalho e a força de atrito.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir o cálculo do trabalho da força de atrito, aplicando incorretamente a fórmula e não considerando a distância percorrida.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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