Numa sequência rápida, a parceira (m = 65 kg) recebe aceleração lateral média a = 1,2 m/s² em ?t = 0,5 s…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Numa sequência rápida, a parceira (m = 65 kg) recebe aceleração lateral média a = 1,2 m/s² em ?t = 0,5 s devido a um impulso do parceiro. Calcule a força média horizontal F aplicada e o coeficiente de atrito estático mínimo µ_s necessário para que ela não escorregue (use g = 10 m/s²).
- A) A aceleração não influencia a força aplicada nessa situação.
- B) F deve ser sempre menor que 50 N para segurança da parceira.
- C) O coeficiente de atrito estático deve ser 0,5 para resistência.
- D) A força média aplicada é 130 N para que a parceira não escorregue.
- E) F = 78 N; µ_s = 0,12.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identificar os dados. Massa da parceira m = 65 kg, aceleração lateral média a = 1,2 m/s², intervalo Δt = 0,5 s e g = 10 m/s². Como a aceleração média já é dada, o intervalo serve apenas para contextualizar o impulso.
- Calcular a força média horizontal pela segunda lei de Newton: F = m·a = 65 × 1,2 = 78 N.
- Calcular a força normal, que na horizontal é igual ao peso, pois a parceira está apoiada verticalmente: N = m·g = 65 × 10 = 650 N.
- Para não escorregar, o atrito estático máximo deve ser pelo menos igual à força horizontal: µ_s·N ≥ F. Logo, µ_s mínimo = F/N = 78/650 = 0,12.
- Conclusão. A alternativa E (F = 78 N; µ_s = 0,12) está correta, coincidindo com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A afirma que a aceleração não influencia a força, o que contraria F = m·a. B fixa um limite de 50 N sem qualquer base no enunciado. C fixa µ_s = 0,5 arbitrariamente, sem relação com os dados. D obtém 130 N, valor que não corresponde a m·a com a = 1,2 m/s².
💡 Dica: Calcule a força usando F = m * a e depois determine o coeficiente de atrito.
Alternativa por alternativa
Acredita que a aceleração não tem relação com a força, talvez por pensar que só o impulso ou o atrito determinam o resultado. Ignora que F = m·a relaciona diretamente essas grandezas.
Cria um limite de segurança de 50 N sem base nos dados, aplicando uma intuição do cotidiano em vez do cálculo com F = m·a e µ_s = F/N.
Assume um valor de coeficiente de atrito pronto (0,5) em vez de calcular µ_s = F/(m·g), mostrando que não aplicou a condição de equilíbrio do atrito estático.
Obtém 130 N, que equivale a 65 × 2, indicando que trocou a aceleração de 1,2 m/s² por 2 m/s² ou fez algum cálculo com erro de leitura dos dados.
Por que engana: O aluno pode confundir a força resultante com a força de atrito, não considerando a aceleração corretamente.
F = m a = 65·1,2 = 78 N. Para não escorregar µ_s = F/(m g) = 78/(65·10) = 78/650 ˜ 0,12.
Raio-X da questão
força e atrito
avaliacao
segunda lei de Newton · cálculo de atrito
Revisar as fórmulas de força e coeficiente de atrito.
O aluno pode confundir a força resultante com a força de atrito, não considerando a aceleração corretamente.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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