OBF 2023 (1ª fase, Nível I) — questão 15 de Física
Enunciado em texto
Um caminhão viaja ao longo de uma estrada reta e horizontal. O compartimento de carga é plano e tem alguns objetos pesados dispersos esparsamente. Os objetos estão apoiados no piso do compartimento, não tocam nas laterais nem se tocam entre si. Se o caminhão está aumentando sua rapidez, quais são as forças que, atuando sobre os objetos, também fazem com que eles aumentem de rapidez? Considere que os objetos não se movem em relação ao caminhão.
(a) As forças de reação normais.
(b) As forças de atrito cinético.
(c) O peso dos corpos.
(d) As forças de atrito estático.
(e) Nenhuma força é necessária, pois estão em repouso em relação ao caminhão.
(Enunciado: Olimpíada Brasileira de Física 2023, 1ª fase, Nível I — SBF.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Sociedade Brasileira de Física (SBF), Olimpíada Brasileira de Física.
Resolução comentada
O que a questão pede: qual força empurra os objetos para a frente, para que eles acelerem junto com o caminhão.
Passo 1 — é preciso uma força horizontal. Para quem está na estrada, os objetos estão ganhando velocidade junto com o caminhão. Pela segunda lei de Newton, quem acelera tem de receber uma força resultante no sentido da aceleração: para a frente, na horizontal.
Passo 2 — quem pode dar essa força. Os objetos só tocam o piso. O piso faz sobre eles duas forças: a normal (vertical, para cima) e o atrito (horizontal). O peso é vertical, para baixo. A única força horizontal é o atrito.
Passo 3 — estático ou cinético? Os objetos não escorregam em relação ao piso, então o atrito é estático. O atrito cinético só aparece quando há deslizamento entre as superfícies.
Por que não as outras: (A) e (C) são forças verticais: a normal e o peso se equilibram e não empurram nada para a frente; (B) exigiria que os objetos estivessem escorregando no piso, e o enunciado diz que não; (E) confunde os referenciais: parados em relação ao caminhão, os objetos estão acelerando em relação à estrada, e para acelerar é preciso força.
⚠️ A armadilha: a (E). “Estão parados no caminhão, então não precisa de força.” Mas o caminhão acelera; sem o atrito, os objetos ficariam para trás e escorregariam para o fundo da carroceria.
A ideia em uma frase: é o atrito estático do piso que “carrega” os objetos para a frente quando o caminhão acelera.
Resposta: alternativa D (as forças de atrito estático).
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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