EEAR 2024 (CFS 2) — questão 90 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: quanta água pôr no cilindro para o bloco ficar na iminência de deslizar.

Passo 1 — o atrito estático máximo em A. Na horizontal, a normal é igual ao peso:

$$f_{\text{máx}} = \mu_e\,m_A\,g$$

$$f_{\text{máx}} = 0{,}4 \times 16 \times 10 = 64\ \text{N}$$

Passo 2 — a iminência. Ainda em repouso, a tração é igual ao peso total de B (cilindro + água) e, na iminência, também igual ao atrito máximo:

$$(m_B + m_{\text{água}})\,g = 64\ \text{N}$$

$$m_B + m_{\text{água}} = 6{,}4\ \text{kg}$$

$$m_{\text{água}} = 6{,}4 - 0{,}4 = 6{,}0\ \text{kg}$$

Passo 3 — massa em volume. Densidade 1 g/cm³ = 1 kg/L, então 6,0 kg de água ocupam 6,0 L.

⚠️ A armadilha: esquecer a massa do próprio cilindro e responder 6,4 L (alternativa B). Também é comum errar a conversão de densidade e ficar com 60 ou 64 (alternativas C e D).

A ideia em uma frase: na iminência, o peso pendurado iguala o atrito estático máximo, μmg; desconte o cilindro e converta com 1 kg = 1 L de água.

Resposta: alternativa A (6,0 L).