Física1ª sérieBNCC EM13CNT101Fácil⏱ medio

Durante um treino, um parceiro aplica uma força horizontal de 200 N no corpo de um praticante de massa 60 kg…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT101

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

Durante um treino, um parceiro aplica uma força horizontal de 200 N no corpo de um praticante de massa 60 kg. Qual o coeficiente de atrito estático mínimo µ_s entre calçado e tatame para evitar escorregamento? Use F_f,max = µ_s·N, N = m·g e g = 10 m/s².

A) µ_s,min = 0,75
B) µ_s,min = 1,0
C) µ_s,min = 0,33
D) µ_s,min = 0,5
E) µ_s,min = 0,1

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

Identifique as grandezas. A força horizontal aplicada pelo parceiro é F = 200 N, a massa do praticante é m = 60 kg e g = 10 m/s^2.
Calcule a força normal, que neste caso é igual ao peso, pois a superfície é horizontal e não há componente vertical da força aplicada: N = m·g = 60 × 10 = 600 N.
Para que não haja escorregamento, a força de atrito estático máximo deve ser pelo menos igual à força aplicada: F_f,max ≥ F, ou seja, µ_s·N ≥ 200.
Isole o coeficiente: µ_s ≥ 200 / 600 = 1/3 ≈ 0,33. Logo, o valor mínimo é µ_s,min ≈ 0,33, que corresponde à alternativa C.
Por que as outras estão erradas: A (0,75) exigiria uma força aplicada de 450 N; B (1,0) exigiria atrito igual ao peso inteiro sem justificativa física; D (0,5) corresponderia a uma força de 300 N; E (0,1) resultaria de usar a massa no lugar da normal, o que não é coerente com a fórmula dada.
O gabarito oficial (C) está correto, e a resolução independente confirma essa alternativa.

💡 Dica: Calcule a força normal e aplique na fórmula do atrito.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

Provavelmente dividiu 450 por 600 (0,75), o que indica que subtraiu 150 N da força aplicada por engano ou usou um valor de força que não está no enunciado.

B Erradaerro: Conceitual

Acredita que o coeficiente mínimo deve ser igual a 1, talvez pensando que o atrito precisa igualar a normal inteira ou o peso, sem comparar com a força de 200 N.

C Correta

N = m·g = 60·10 = 600 N; µ_s = F/(m·g) = 200/600 = 0,333 ˜ 0,33. Portanto µ_s mínimo ˜ 0,33.

D Erradaerro: Procedimentala que mais engana

Pode ter calculado 300/600 ou tomado metade da força aplicada, confundindo a condição de equilíbrio com uma divisão ao meio.

Por que engana: Confundir a relação entre força e coeficiente de atrito, aplicando valores incorretos na fórmula.

E Erradaerro: Conceitual

Dividiu a massa de 60 kg por 600 N, usando a massa numericamente no lugar da força normal, o que mostra confusão entre massa e força peso.

Raio-X da questão

Dificuldade Fácil

Bloom Lembrar

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

coeficiente de atrito

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

coeficiente de atrito · força e massa

📚 Reveja

Revisar a relação entre força de atrito e força normal.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a relação entre força e coeficiente de atrito, aplicando valores incorretos na fórmula.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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