Durante uma atividade de Educação Física, um aluno de massa m = 50 kg permanece parado enquanto recebe um…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Questão
Durante uma atividade de Educação Física, um aluno de massa m = 50 kg permanece parado enquanto recebe um empurrão horizontal de intensidade F = 120 N. O coeficiente de atrito estático entre seu calçado e o tatame é µs = 0,60. Considere g = 10 m/s². Com base nesses dados, o aluno escorregará durante o empurrão?
- A) Não; a força máxima de atrito estático é μs·m·g = 0,60·50·10 = 300 N, valor maior que o empurrão de 120 N.
- B) Sim; a força máxima de atrito estático é 0,60·50 = 30 N, menor que o empurrão.
- C) Sim; como o empurrão é horizontal, o peso não participa do cálculo do atrito.
- D) Sim; o empurrão de 120 N é maior que a massa de 50 kg do aluno.
- E) Sim; enquanto o aluno permanece parado, a força de atrito estático é igual a zero.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique o que a questão pede. Queremos saber se o aluno escorrega, ou seja, se o empurrão horizontal de 120 N consegue vencer o atrito estático máximo entre o calçado e o tatame.
- Calcule o peso do aluno, que determina a força normal em superfície horizontal. P = m·g = 50·10 = 500 N, e a normal vale N = 500 N.
- Calcule a força máxima de atrito estático: Fat_max = µs·N = 0,60·500 = 300 N.
- Compare. Enquanto o aluno permanece parado, o atrito estático pode assumir valores até 300 N e equilibra o empurrão de 120 N. Como 120 N é menor que 300 N, o atrito consegue equilibrar a força e o aluno não escorrega.
- Conclusão. A alternativa A está correta, pois usa o peso corretamente como base da normal e compara o empurrão com o atrito máximo. O gabarito oficial está coerente com essa análise.
- Por que as outras estão erradas. B usa a massa no lugar do peso (esquecendo g e a normal). C ignora que a normal e o atrito dependem do peso, mesmo com força horizontal. D compara força com massa, grandezas de natureza diferentes. E confunde estático com cinético: no repouso o atrito estático pode ser diferente de zero, assumindo o valor necessário para equilibrar o empurrão.
💡 Dica: Calcule a força de atrito e compare com a força aplicada.
Alternativa por alternativa
A força máxima de atrito estático é calculada por μs·m·g. Como seu valor é 300 N e o empurrão é de 120 N, o atrito consegue impedir o deslizamento. Portanto, o aluno não escorregará.
O aluno usa a massa (50) no lugar do peso ou da normal, esquecendo a multiplicação por g e o valor da força normal, e calcula o atrito máximo como 0,60·50 = 30 N.
O aluno acredita que, por o empurrão ser horizontal, o peso não influencia o atrito, quando na verdade o peso determina a força normal, da qual depende o atrito.
O aluno compara uma força (120 N) com uma massa (50 kg), grandezas de naturezas diferentes, concluindo que a força maior que a massa faz o aluno escorregar.
Por que engana: Confundir a força de atrito estático com a força aplicada, acreditando que o aluno escorregará apenas porque a força é maior que a massa.
O aluno acredita que, sem movimento, não há atrito, confundindo o atrito estático, que assume valor variável até um máximo, com o atrito cinético, que atua durante o deslizamento.
Raio-X da questão
força de atrito
avaliacao
força de atrito · equilíbrio de forças
Revisar os conceitos de força de atrito e suas fórmulas.
Confundir a força de atrito estático com a força aplicada, acreditando que o aluno escorregará apenas porque a força é maior que a massa.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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