Um(a) dançarino(a) escorrega e desliza d = 0,80 m sobre o piso com coeficiente de atrito cinético µ_k = 0,15…
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(a) dançarino(a) escorrega e desliza d = 0,80 m sobre o piso com coeficiente de atrito cinético µ_k = 0,15; sua massa é m = 60 kg. Qual o trabalho realizado pela força de atrito durante o deslize? Use g = 10 m/s² e W_atrito = -µ_k·m·g·d.
- A) W_atrito = -60 J
- B) W_atrito = -100 J
- C) W_atrito = -µ_k·m·g·d = -72 J.
- D) W_atrito = -50 J
- E) W_atrito = -80 J
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado: coeficiente de atrito cinético µ_k = 0,15, massa m = 60 kg, deslocamento d = 0,80 m e g = 10 m/s². Passo 2: Calcule a força normal, que no piso horizontal é igual ao peso: N = m·g = 60 × 10 = 600 N. Passo 3: Calcule a força de atrito cinético: f_at = µ_k·N = 0,15 × 600 = 90 N. Passo 4: Como a força de atrito é oposta ao deslocamento, o ângulo entre elas é de 180°, então o trabalho é negativo: W_atrito = -f_at·d = -90 × 0,80 = -72 J. Equivalentemente, W_atrito = -µ_k·m·g·d = -0,15 × 60 × 10 × 0,80 = -72 J. Passo 5: Conclusão: a alternativa C está correta e coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A (-60 J) ignora o cálculo de µ_k·m·g·d; B (-100 J) não corresponde ao produto dos dados; D (-50 J) não resulta de nenhuma combinação correta dos valores; E (-80 J) também não é o resultado do produto µ_k·m·g·d.
💡 Dica: Aplique a fórmula do trabalho da força de atrito.
Alternativa por alternativa
O aluno parece ter tomado a massa (60 kg) como se fosse o próprio trabalho, sem multiplicar pelo coeficiente, pela gravidade e pelo deslocamento.
O aluno provavelmente calculou apenas parte do produto (por exemplo, µ_k·m·g = 90 J) e arredondou para 100 J, ou ignorou o deslocamento d na conta.
Por que engana: Calcular o trabalho da força de atrito sem considerar corretamente a fórmula, resultando em um valor incorreto.
N = m g = 60·10 = 600 N; F_atrito = µ_k N = 0,15·600 = 90 N; W = F_atrito·d·cos180° = -90·0,8 = -72 J.
O aluno pode ter multiplicado apenas m·d (48 J) e arredondado para 50 J, esquecendo o coeficiente de atrito e a aceleração da gravidade que compõem a força normal.
O aluno errou no cálculo do produto µ_k·m·g·d, obtendo 80 J, provavelmente por descuido nas multiplicações ou na substituição dos valores numéricos.
Raio-X da questão
trabalho da força de atrito
avaliacao
trabalho e energia · força de atrito
Revisar a fórmula do trabalho e o conceito de atrito.
Calcular o trabalho da força de atrito sem considerar corretamente a fórmula, resultando em um valor incorreto.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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