PUC-SP 2018 — questão 12 de Física

Enunciado em texto

Quando necessário, adote os valores da tabela:

módulo da aceleração da gravidade: $10\ \text{m.s}^{-2}$; calor latente de vaporização da água: $540\ \text{cal.g}^{-1}$; calor específico da água: $1{,}0\ \text{cal.g}^{-1}.{}^{\circ}\text{C}^{-1}$; densidade da água: $1\ \text{g.cm}^{-3}$; calor específico do cobre: $0{,}094\ \text{cal.g}^{-1}.{}^{\circ}\text{C}^{-1}$; calor latente de fusão do cobre: $49\ \text{cal.g}^{-1}$; temperatura de fusão do cobre: $1083\ {}^{\circ}\text{C}$; 1cal = 4,0 J; π = 3; sen30° = 0,5; cos30°= 0,8

Um objeto cúbico, maciço e homogêneo, de massa igual a 1500g, está em repouso sobre uma superfície plana e horizontal. O coeficiente de atrito estático entre o objeto e a superfície é igual a 0,40. Uma força F, horizontal à superfície, é aplicada sobre o centro de massa desse objeto.

Que gráfico melhor representa a intensidade da força de atrito estático $F_{\text{atrito}}$ em função da intensidade F da força aplicada? Considere as forças envolvidas em unidades do SI.

(A) [Gráfico: $F_{\text{atrito}}$ (de 0 a 6) × F (de 0 a 6); curva que sobe devagar e vai ficando cada vez mais inclinada, de 0 até 6 em F = 6.]

(B) [Gráfico: $F_{\text{atrito}}$ × F; $F_{\text{atrito}}$ nulo até F = 6 e, em F = 6, um segmento vertical de 0 a 6.]

(C) [Gráfico: $F_{\text{atrito}}$ × F; reta que sai da origem e chega a 6 em F = 6 ($F_{\text{atrito}} = F$).]

(D) [Gráfico: $F_{\text{atrito}}$ × F; reta que sobe de 0 até 6 em F = 3 e depois desce em reta até 0 em F = 6.]

(Enunciado e figura: Vestibular PUC-SP 2018 — PUC-SP.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica de São Paulo (PUC-SP).