Física1ª sérieBNCC EM13CNT101Média⏱ 10 a 12 mi

Em um centro de distribuicao, uma cooperativa testa uma cinta elastica para puxar horizontalmente um engradado…

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

Em um centro de distribuicao, uma cooperativa testa uma cinta elastica para puxar horizontalmente um engradado reutilizavel de massa 12 kg sobre dois tipos de piso. A cinta tem constante elastica k = 250 N/m. Em cada teste, o engradado se desloca com velocidade constante, e a cinta apresenta deformacao de 0,08 m no piso A e de 0,12 m no piso B. Adote g = 10 m/s^2. Como o movimento e horizontal, o peso atua verticalmente para baixo, enquanto a cinta puxa o engradado no sentido do movimento e o atrito se opoe a ele. Com base nos dados do teste, determine o peso do engradado, as intensidades da forca elastica e do atrito em cada piso e compare os dois pisos pela razao entre a forca de atrito e o peso. Apresente os calculos e explique por que as forcas elastica e de atrito possuem a mesma intensidade em cada teste.

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

O peso do engradado e P = m.g = 12 x 10 = 120 N, dirigido verticalmente para baixo. Pela lei de Hooke, F_elastica = k.x. No piso A, F_elastica = 250 x 0,08 = 20 N; como o movimento e uniforme, o atrito tem intensidade 20 N e sentido contrario ao movimento. No piso B, F_elastica = 250 x 0,12 = 30 N; portanto, o atrito tem intensidade 30 N, tambem em sentido contrario ao movimento. As razoes entre atrito e peso sao 20/120 = 1/6, aproximadamente 0,17, no piso A, e 30/120 = 1/4 = 0,25, no piso B. Assim, o piso B oferece maior resistencia ao deslizamento. As forcas elastica e de atrito possuem a mesma intensidade porque o engradado se move com velocidade constante, logo a resultante das forcas horizontais e nula.

Explicação

A deformacao da cinta fornece a forca elastica pela relacao F = k.x. Como o engradado tem velocidade constante, a forca de atrito equilibra horizontalmente a forca elastica em cada piso. O peso e obtido por P = m.g, e a comparacao das razoes mostra maior resistencia relativa no piso B.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

Bloom aplicar

Leitura nível médi

Discriminação Alto

Peso pedagógico médio

Autonomia do enunciado média

Cobertura da habilidade análise e

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ expositivo com coman🧩 questão para avaliar

🎯 Conceito central

força de atrito, força elástica, equilíbrio dinâmico

📌 Objetivo

determinar forças e

🧱 Pré-requisitos

conceito de força elástica e constante da mola · conceito de peso e aceleração da gravidade

📚 Reveja

leis de Newton e força de atrito

⚠️ Erro mais comum

confundir peso com massa ou não relacionar forças de atrito e elásticas

🌎 Tema transversal

educação ambiental (uso sustentável de embalagens)

🤝 Socioemocional

persistência na resolução de problema

🏫 Contexto

situação prática num

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