ENEM 2018 PPL — questão 94 de Física
Enunciado em texto
Um carrinho de brinquedo funciona por fricção. Ao ser forçado a girar suas rodas para trás, contra uma superfície rugosa, uma mola acumula energia potencial elástica. Ao soltar o brinquedo, ele se movimenta sozinho para frente e sem deslizar.
Quando o carrinho se movimenta sozinho, sem deslizar, a energia potencial elástica é convertida em energia cinética pela ação da força de atrito
a) dinâmico na roda, devido ao eixo.
b) estático na roda, devido à superfície rugosa.
c) estático na superfície rugosa, devido à roda.
d) dinâmico na superfície rugosa, devido à roda.
e) dinâmico na roda, devido à superfície rugosa.
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao ENEM.
Resolução comentada
A palavra que decide a questão está no enunciado: "sem deslizar". Ela não é enfeite — é a definição de qual atrito está em jogo.
Regra: se as superfícies em contato não escorregam uma sobre a outra, o atrito é estático. Se escorregam, é dinâmico (cinético). Como o carrinho rola sem deslizar, o ponto da roda que toca o chão está, naquele instante, parado em relação ao chão — atrito estático.
Agora a segunda metade: quem exerce e sobre quem? A pergunta é sobre a força que empurra o carrinho para frente. Quem empurra o carrinho é o chão (a superfície rugosa); onde ele empurra é na roda.
A mola faz a roda tentar girar empurrando o chão para trás. Pela terceira lei de Newton, o chão empurra a roda para frente. É essa força — atrito estático, aplicada na roda, exercida pela superfície rugosa — que converte a energia elástica em energia cinética de translação.
Um detalhe que costuma passar batido: atrito estático não dissipa energia. Como não há escorregamento, o ponto de aplicação não se desloca em relação ao chão, e por isso ele consegue transferir energia sem transformá-la em calor. Se fosse atrito dinâmico, parte da energia da mola viraria calor — e o brinquedo andaria menos.
Por que as outras caem:
• A e E (dinâmico na roda): contradizem o "sem deslizar".
• C (estático na superfície, devido à roda): essa é a reação — existe, mas é a força que a roda faz no chão. Ela não move o carrinho; move o chão (que é a Terra inteira).
• D (dinâmico na superfície): erra o tipo de atrito e o corpo.
Onde mais isso aparece: é o mesmo atrito que faz um carro arrancar, uma pessoa caminhar e uma bicicleta acelerar. Quando ele falha — pneu na lama, pé no gelo — a roda gira e o corpo não sai do lugar: aí sim o atrito virou dinâmico.
A ideia em uma frase: rolar sem deslizar significa atrito estático, e quem empurra o carrinho para frente é o chão agindo na roda.
Resposta: alternativa B.
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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