UEM 2013 (Inverno, Conhecimentos Específicos) — questão 4 de Física

Gabarito 29Dinâmica — bloco freado pelo atrito: força resultante, trabalho e tempo de frenagemVestibular de Inverno · Conhecimentos Específicos de Física (somatória)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 4 de Física do UEM 2013 (Inverno, Conhecimentos Específicos)

Enunciado em texto

Um bloco de massa M kg, com velocidade inicial vov_o m/s, desliza sobre uma superfície plana e horizontal com atrito. Após percorrer uma distância D m, ele para. Considerando que o coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a superfície plana e horizontal é μc\mu_c, assinale o que for correto.

(01) O módulo da força resultante que atua sobre o bloco é μcMg\mu_c Mg N, em que g é a aceleração gravitacional dada em m/s².

(02) O trabalho realizado pela força resultante é positivo.

(04) O intervalo de tempo que o bloco leva para parar é 2D/vo2D/v_o s.

(08) A variação da energia potencial gravitacional do bloco é nula.

(16) A força de atrito atua na mesma direção do movimento do bloco.

(Enunciado: Vestibular UEM 2013 (Inverno), Conhecimentos Específicos — UEM/CVU.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Maringá (UEM), Comissão Central do Vestibular Unificado (CVU).

Resolução comentada

O que a questão pede: analisar o bloco que desliza e para por causa do atrito.

(01) Verdadeira. Na vertical, N=MgN = Mg (peso e normal se anulam). Na horizontal só há o atrito cinético, que é a resultante:

FR=μc N=μc M gF_R = \mu_c\,N = \mu_c\,M\,g

(02) Falsa. A resultante (o atrito) é oposta ao deslocamento: trabalho negativo, igual à perda de energia cinética, −12Mvo2-\frac{1}{2}Mv_o^2.

(04) Verdadeira. A desaceleração é constante (MUV), então a velocidade média é a média entre vov_o e 0:

D=vo+02 t⇒t=2DvoD = \frac{v_o + 0}{2}\,t \Rightarrow t = \frac{2D}{v_o}

(08) Verdadeira. A superfície é horizontal: a altura não muda.

(16) Verdadeira. Atenção ao vocabulário da Física: direção é a reta (aqui, a horizontal do movimento) e sentido é para que lado. O atrito tem a mesma direção do movimento e sentido oposto. A frase só fala em direção, e isso está certo.

⚠️ A armadilha: na (16), ler “mesma direção” como “mesmo sentido”. Na linguagem da Física são coisas diferentes, e a UEM cobra essa diferença.

A ideia em uma frase: no plano horizontal, o atrito é a resultante: μMg, contra o movimento; e, com desaceleração constante, t = 2D/v₀.

Resposta: soma 29 (01 + 04 + 08 + 16).

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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