ENEM 2023 PPL — questão 100 de Física
Enunciado em texto
Dois operários deslizam uma pedra, para cima, sobre uma superfície inclinada com velocidade constante. Um deles puxa a pedra utilizando uma corda, enquanto o outro a empurra, conforme a figura. No instante em que a pedra desliza sobre a posição B, apesar da força de atrito f_B exercida pela superfície, os pés dos operários não deslizam nas posições A e C, por causa, respectivamente, das forças de atrito f_A e f_C, exercidas sobre esses pés.
O diagrama que representa os sentidos das forças de atrito exercidas pela superfície da rampa nas posições A, B e C é:
As alternativas desta questão são figuras — veja a imagem da prova acima.
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao ENEM.
Resolução comentada
O que a questão pede: o sentido da força de atrito que a rampa exerce em três lugares: na pedra () e nos pés dos dois operários ( e ).
A regra que separa os casos: atrito cinético (há deslizamento) se opõe ao movimento; atrito estático (não há deslizamento) se opõe à tendência de deslizar.
Na pedra () — atrito cinético. A pedra sobe deslizando. O atrito, então, aponta para baixo da rampa, contra o movimento. Repare que a velocidade é constante: as forças dos operários equilibram exatamente o peso-componente mais esse atrito.
Nos pés ( e ) — atrito estático. Aqui vale a 3ª lei de Newton.
• O operário de baixo empurra a pedra rampa acima; a pedra o empurra de volta, rampa abaixo. Se não houvesse atrito, ele escorregaria para baixo — logo o atrito nos pés dele aponta para cima da rampa.
• O operário de cima puxa a pedra pela corda; a corda o puxa de volta, também rampa abaixo (na direção da pedra). De novo, para não escorregar, o atrito nos pés aponta para cima da rampa.
Passo final — o diagrama. e subindo a rampa, descendo. É a alternativa C.
O que confunde: achar que o atrito "sempre atrapalha". Nos pés ele é o que permite o trabalho — é exatamente a força que empurra os operários para cima. Sem ele, os dois escorregariam e a pedra não subiria. É o mesmo atrito que faz você andar.
Resposta: alternativa C.
Resolução em vídeo
Resolução em vídeo do ENEM 2023 PPL — canal Professor Filatte.
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