Ao executar um deslocamento lateral rápido, um bailarino de massa m = 72 kg aplica força horizontal de pico…
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
Ao executar um deslocamento lateral rápido, um bailarino de massa m = 72 kg aplica força horizontal de pico F_h = 500 N ao chão. Qual o coeficiente de atrito estático mínimo µ_s necessário para evitar escorregamento? Use g = 10 m/s² e µ_s = F_h/(m·g).
- A) µ_s mínimo ˜ 0,45.
- B) µ_s mínimo ˜ 0,69 (adimensional).
- C) µ_s mínimo ˜ 0,80,
- D) µ_s mínimo ˜ 0,25, negligenciando a força horizontal.
- E) µ_s mínimo ˜ 1,0, desconsiderando a massa.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. A massa é m = 72 kg, a força horizontal de pico é F_h = 500 N e g = 10 m/s². A fórmula fornecida é µ_s = F_h/(m·g). Passo 2: Calcule o peso do bailarino, que é a força normal no chão, pois o piso é horizontal e não há componente vertical externa: m·g = 72 × 10 = 720 N. Passo 3: Calcule o coeficiente: µ_s = 500/720 = 0,694..., ou seja, aproximadamente 0,69, que é adimensional. Passo 4: Por esse cálculo, a alternativa correta é a B, que coincide com o gabarito oficial. Passo 5: Verifique as alternativas erradas. A alternativa A (0,45) corresponderia a um denominador de cerca de 1100 N, valor que não é o peso 720 N. A alternativa C (0,80) corresponderia a uma força normal de 625 N, que não decorre de nenhum dado do enunciado. A alternativa D (0,25) só seria obtida desprezando a força horizontal, o que contraria a fórmula dada. A alternativa E (1,0) só seria obtida tomando a normal igual a 500 N, ignorando a massa, o que também contraria a fórmula dada.
💡 Dica: Calcule o coeficiente de atrito usando a fórmula fornecida.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente errou a multiplicação m·g, obtendo um peso próximo de 1100 N em vez de 720 N, e então dividiu 500 por esse valor.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre força e massa, aplicando a fórmula de forma incorreta e escolhendo um valor de coeficiente de atrito que não considera a gravidade corretamente.
N = m·g = 72·10 = 720 N; µ_s = F_h/N = 500/720 ˜ 0,694 ? ˜0,69.
O aluno chutou um valor típico de coeficiente de atrito (cerca de 0,8, comum em borracha sobre madeira ou concreto) sem fazer o cálculo com os dados da questão.
O aluno acreditou que a força horizontal pode ser desconsiderada e chegou a um valor pequeno, como se a relação fosse calculada com uma força bem menor que 500 N.
O aluno tratou a força normal como se fosse igual à força aplicada (500 N), ignorando a massa do bailarino no denominador, e obteve 500/500 = 1.
Raio-X da questão
coeficiente de atrito
avaliacao
coeficiente de atrito · forças em movimento
Revisar a relação entre força, massa e atrito.
O aluno pode confundir a relação entre força e massa, aplicando a fórmula de forma incorreta e escolhendo um valor de coeficiente de atrito que não considera a gravidade corretamente.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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