EEAR 2023 (CFS 2) — questão 74 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: quanto a mola “encolhe” do momento em que a caixa arranca até o movimento com velocidade constante.

Passo 1 — a normal. O piso é horizontal e a força é paralela a ele: $N = mg = 6{,}0 \times 10 = 60$ N.

Passo 2 — alongamento máximo. A mola estica até a força elástica vencer o atrito estático máximo; é aí que a caixa arranca:

$$k\,x_{\text{máx}} = \mu_e N = 0{,}62 \times 60 = 37{,}2\ \text{N}$$

$$x_{\text{máx}} = \frac{37{,}2}{100} = 0{,}372\ \text{m} = 37{,}2\ \text{cm}$$

Passo 3 — velocidade constante. Sem aceleração, a força elástica só equilibra o atrito cinético:

$$k\,x = \mu_c N = 0{,}48 \times 60 = 28{,}8\ \text{N}$$

$$x = 0{,}288\ \text{m} = 28{,}8\ \text{cm}$$

Passo 4 — a diferença: 37,2 − 28,8 = 8,4 cm.

Atalho: $\Delta x = (\mu_e - \mu_c)\,mg/k = 0{,}14 \times 60/100 = 0{,}084$ m.

⚠️ A armadilha: responder um dos alongamentos e não a diferença: 37,2 cm é a (D), 28,8 cm é a (C).

A ideia em uma frase: para arrancar, a mola vence o atrito estático máximo; para seguir em velocidade constante, basta igualar o atrito cinético, que é menor.

Resposta: alternativa B (8,4 cm).