UECE 2024.1 — questão 44 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: a maior força que o operário pode aplicar na caixa sem que ela escorregue sobre o palete.

Passo 1 — quem puxa o palete. O operário empurra só a caixa. O palete anda porque a caixa o arrasta pelo atrito entre os dois (o assoalho não oferece atrito). Esse atrito tem um limite: o atrito estático máximo.

$$f_{\text{máx}} = \mu\,m_{\text{caixa}}\,g$$

$$f_{\text{máx}} = 0{,}5 \times 30 \times 10 = 150\ \text{N}$$

Passo 2 — a maior aceleração possível do palete. A única força horizontal no palete é esse atrito:

$$a_{\text{máx}} = \frac{150}{25} = 6\ \text{m/s}^2$$

Passo 3 — a força no conjunto. Sem escorregar, caixa e palete têm a mesma aceleração; tratando os dois como um corpo só (55 kg):

$$F_{\text{máx}} = 55 \times 6 = 330\ \text{N}$$

Conferindo na caixa: sobre ela agem F para a frente e o atrito de 150 N para trás:

$$F - 150 = 30 \times 6 \;\Rightarrow\; F = 330\ \text{N}$$

⚠️ A armadilha: achar que a aceleração máxima é $\mu g = 5$ m/s² e fazer $55 \times 5 = 275$ N, a alternativa D. Esse limite vale para a caixa só quando é o palete que é puxado e a caixa vai “de carona”. Aqui é o contrário: a força está na caixa, e quem depende do atrito para acelerar é o palete, de 25 kg.

A ideia em uma frase: o atrito limite acelera quem é arrastado: aqui o palete, com 150/25 = 6 m/s², e o conjunto todo precisa de 55 × 6 = 330 N.

Resposta: alternativa B (330 N).