Durante uma sequência de dança urbana, um/a dançarino/a de massa m = 65 kg desliza com velocidade constante e…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais, tecnologias e possíveis soluções para as demandas que envolvem a geração, o transporte, a distribuição e o consumo de energia elétrica, considerando a disponibilidade de recursos, a eficiência energética, a relação custo/benefício, as características geográficas e ambientais, a produção de resíduos e os impactos socioambientais e culturais.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Durante uma sequência de dança urbana, um/a dançarino/a de massa m = 65 kg desliza com velocidade constante e percorre d = 5,0 m sobre piso com coeficiente de atrito cinético µk = 0,15. Usando g = 10 m/s², calcule o trabalho realizado pela força de atrito (use W = -F_atrito·d, F_atrito = µk·m·g).
- A) Trabalho da força de atrito W ˜ -3,00×10² J.
- B) Trabalho da força de atrito W ˜ -4,88×10² J.
- C) Trabalho da força de atrito W ˜ -9,75×10² J.
- D) Trabalho da força de atrito W ˜ -6,25×10² J.
- E) Trabalho da força de atrito W ˜ -2,50×10² J.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Massa m = 65 kg, distância d = 5,0 m, coeficiente de atrito cinético µk = 0,15 e g = 10 m/s². O dançarino desliza com velocidade constante, então a força de atrito tem o mesmo módulo da força que o empurra para frente, e o trabalho é calculado pela fórmula W = -F_atrito·d.
- Calcule a força normal. Em piso horizontal, a normal é N = m·g = 65 × 10 = 650 N.
- Calcule a força de atrito cinético. F_atrito = µk·N = 0,15 × 650 = 97,5 N.
- Calcule o trabalho. W = -97,5 × 5,0 = -487,5 J, que arredondado para três algarismos significativos fica W ≈ -4,88×10² J.
- Compare com o gabarito. A resolução confirma a alternativa B, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A (-3,00×10² J) corresponde a uma força de 60 N, valor que não sai de µk·m·g com os dados. C (-9,75×10² J) é o dobro do resultado correto, típico de erro de unidade ou de casa decimal na distância. D (-6,25×10² J) corresponderia a uma força de 125 N, que não decorre de µk·m·g. E (-2,50×10² J) corresponderia a uma força de 50 N, valor que não resulta dos dados do enunciado.
💡 Dica: Calcule a força de atrito antes de determinar o trabalho.
Alternativa por alternativa
Provavelmente obteve uma força de atrito de cerca de 60 N, por cálculo intermediário incorreto do produto µk·m·g ou por uso de massa trocada, e multiplicou esse valor por 5 m.
Por que engana: O aluno pode confundir a direção do trabalho da força de atrito, calculando como positivo em vez de negativo.
F_atrito = µk·m·g = 0,15·65·10 = 97,5 N. W = -F·d = -97,5·5,0 = -487,5 J ˜ -4,88×10² J.
Provavelmente leu a distância como 50 m, ou deslocou a vírgula de d, multiplicando o resultado por 10 e obtendo cerca de 975 J.
Provavelmente chegou a uma força de atrito de 125 N por erro na substituição dos valores de µk ou m na fórmula, e então multiplicou por 5 m.
Provavelmente supôs que a força de atrito era 50 N, sem calcular a força normal como m·g, o que mostra que não relacionou a força de atrito com a massa do dançarino.
Raio-X da questão
trabalho da força de atrito
avaliacao
força de atrito · trabalho e energia
Revisar a fórmula do trabalho e a relação entre força de atrito e massa.
O aluno pode confundir a direção do trabalho da força de atrito, calculando como positivo em vez de negativo.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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