Em uma brincadeira, uma peça de madeira de massa m = 8,0 kg é empurrada sobre chão com coeficiente de atrito…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma brincadeira, uma peça de madeira de massa m = 8,0 kg é empurrada sobre chão com coeficiente de atrito cinético µk = 0,20 por d = 5,0 m. Calcule o trabalho da força de atrito. Use g = 10 m/s² e forneça sinal do trabalho.
- A) W_atrito = -µk m g d = -0,20·8,0·10·5,0 = -80 J
- B) W_atrito = µk m g d = µk·d = 0,20·5 = 1 J
- C) W_atrito = 80 J
- D) W_atrito = µk m g = 0,20·8,0·10 = 16 J
- E) W_atrito = -µk m g = -0,20·8,0 = -1,6 J
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identificar as forças. Na horizontal, a peça é empurrada e o atrito cinético se opõe ao movimento. Na vertical, a normal equilibra o peso, então N = m g = 8,0 · 10 = 80 N.
- Calcular o módulo da força de atrito cinético: f_at = µk · N = 0,20 · 80 = 16 N.
- Calcular o trabalho: W = F · d · cos(θ). Como o atrito é contrário ao deslocamento, θ = 180° e cos(180°) = -1. Logo, W_atrito = -16 · 5,0 = -80 J.
- Conclusão. O trabalho do atrito é negativo porque a força atua contra o deslocamento, retirando energia mecânica do sistema. A alternativa A está correta e coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. B omite a força normal (m g) e usa µk · d, que não tem unidade de energia. C tem o valor numérico certo, mas perde o sinal negativo do trabalho de uma força resistiva. D calcula apenas a força de atrito (16 N) e esquece de multiplicar pelo deslocamento e de dar o sinal. E calcula apenas µk · m, sem o g e sem o deslocamento d, e também perde o sinal.
💡 Dica: Calcule a força de atrito e depois o trabalho.
Alternativa por alternativa
Força de atrito Ff = µk m g (oposta ao movimento); trabalho W = Ff·d·cos180° = -Ff d ? W = -µk m g d; substituindo valores resulta -80 J.
O aluno acredita que o atrito depende só de µk e d, esquecendo que a força normal (m g) entra no cálculo da força de atrito. Também não percebe que o trabalho exige uma força em newtons.
Por que engana: O aluno pode confundir o sinal do trabalho, calculando como positivo ao invés de negativo, desconsiderando a direção da força de atrito.
O aluno calcula corretamente o módulo do trabalho (80 J), mas ignora que o atrito atua contra o movimento e, portanto, o trabalho é negativo.
O aluno confunde força com trabalho: calcula a força de atrito (16 N) e para aí, sem multiplicar pelo deslocamento d e sem considerar o sinal negativo.
O aluno calcula µk · m = 1,6 e esquece o g e o deslocamento d. Também perde o sinal negativo, pois não percebe que o trabalho do atrito é resistivo.
Raio-X da questão
trabalho da força de atrito
avaliacao
trabalho da força de atrito · força e movimento
Revisar a fórmula do trabalho e a força de atrito.
O aluno pode confundir o sinal do trabalho, calculando como positivo ao invés de negativo, desconsiderando a direção da força de atrito.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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