FACISB 2017 — questão 62 de Física
Enunciado em texto
Uma pessoa tenta arrastar uma caixa sobre uma superfície plana e horizontal, aplicando sobre ela uma força , paralela à superfície de apoio. No intervalo entre 0 e 2 s, o atrito entre a caixa e a superfície impede seu escorregamento, mantendo-a em repouso. Aumentando a intensidade da força , a partir do instante t = 2 s, a caixa passa a deslizar em movimento retilíneo e uniforme, com velocidade de 0,5 m/s.
O gráfico representa como varia, em função do tempo, o módulo da força no intervalo entre 0 e 5 s.
[Gráfico: F (N) × t (s), em papel quadriculado. De t = 0 a t = 2 s, F cresce em linha reta de 0 a 320 N (bolinha cheia em 320 N, t = 2 s). A partir de t = 2 s (bolinha vazia em 240 N), F fica constante em 240 N até t = 5 s.]
Considerando essas informações, o módulo do trabalho, em joules, realizado pela força de atrito entre a caixa e a superfície de apoio, no intervalo entre 0 e 5 s, é igual a
(A) 180.
(B) 360.
(C) 1440.
(D) 90.
(E) 720.
(Enunciado e figura: Vestibular FACISB 2017 — FACISB/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Ciências da Saúde de Barretos Dr. Paulo Prata (FACISB) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: o trabalho do atrito de 0 a 5 s.
Passo 1 — de 0 a 2 s. A caixa está parada. O atrito estático existe, mas o ponto de aplicação não se desloca: trabalho nulo.
Passo 2 — de 2 s a 5 s: o atrito. O movimento é retilíneo e uniforme, então a resultante é zero e o atrito (cinético) equilibra F:
Passo 3 — o deslocamento. A 0,5 m/s durante 3 s:
Passo 4 — o trabalho. O atrito é oposto ao deslocamento (trabalho negativo); em módulo:
⚠️ A armadilha: calcular a área do gráfico F × t (isso é impulso, não trabalho) ou incluir o intervalo de 0 a 2 s como se a força estática realizasse trabalho. Outra: usar 320 N, que é o pico necessário para vencer o atrito estático máximo, e não o atrito durante o deslizamento: daria 480 J, que nem está nas alternativas.
A ideia em uma frase: trabalho exige deslocamento: o atrito estático, com a caixa parada, não trabalha; no MRU, o atrito cinético vale F e trabalha F·d.
Resposta: alternativa B (360 J).
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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