PUC-RS 2014 (inverno) — questão 3 de Física

Gabarito ADinâmica — atrito estático com o bloco em repousoConcurso Vestibular · Inverno
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 3 de Física do PUC-RS 2014 (inverno)

Enunciado em texto

Em muitas tarefas diárias, é preciso arrastar objetos. Isso pode ser mais ou menos difícil, dependendo das forças de atrito entre as superfícies deslizantes. Investigando a força necessária para arrastar um bloco sobre uma superfície horizontal, um estudante aplicou ao bloco uma força horizontal F e verificou que o bloco ficava parado. Nessa situação, é correto afirmar que a força de atrito estático entre o bloco e a superfície de apoio é, em módulo,

(A) igual à força F.

(B) maior que a força F.

(C) igual ao peso do bloco.

(D) maior que o peso do bloco.

(E) menor que o peso do bloco.

(Enunciado: Concurso Vestibular PUC-RS 2014 (Inverno) — PUCRS.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS).

Resolução comentada

O que a questão pede: o valor do atrito estático quando o bloco continua parado mesmo empurrado por F.

Passo 1 — equilíbrio na horizontal. O bloco está parado: a resultante horizontal é zero. As únicas forças horizontais são F e o atrito, então:

fat=Ff_{\text{at}} = F

Passo 2 — o atrito estático se ajusta. Ele não tem um valor fixo: vale o que for preciso para impedir o deslizamento, até o limite μeN\mu_e N. Se o estudante empurrar com mais força (sem passar do limite), o atrito cresce junto.

Por que não as outras: (B) se o atrito fosse maior que F, o bloco seria acelerado para trás. (C), (D) e (E) comparam com o peso, que é vertical e não entra no equilíbrio horizontal; o atrito pode ser maior, menor ou igual ao peso, dependendo de F.

⚠️ A armadilha: usar a fórmula f=μNf = \mu N sem pensar. Ela dá o atrito estático máximo (ou o cinético); com o bloco parado e longe do limite, o atrito é simplesmente igual à força aplicada.

A ideia em uma frase: com o corpo em repouso, o atrito estático é exatamente do tamanho da força que tenta movê-lo.

Resposta: alternativa A (igual à força F).

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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