UEM 2018 (Inverno, Conhecimentos Específicos) — questão 6 de Física

Enunciado em texto
De acordo com o Princípio da Ação e Reação (ou 3ª Lei de Newton), se um corpo A exerce uma força sobre o corpo B, então o corpo B exerce uma força sobre o corpo A, de mesmo módulo, mesma direção, mas de sentido oposto. Sendo assim, força é um conceito utilizado para expressar a interação entre quaisquer pares de corpos. Portanto o número de forças relevantes que atuam em um certo corpo é igual ao número de corpos que interagem de forma relevante com ele. A interação gravitacional de um corpo com objetos próximos a ele ou com astros muito distantes dele são exemplos de forças não relevantes. No caso de dois corpos cujas superfícies sejam duras e ásperas, e estejam comprimidas entre si, costuma-se dizer que a impenetrabilidade mútua ocorre devido à existência de forças trocadas entre eles, que recebem o nome de forças de contato . Essa interação pode ser melhor compreendida por meio de suas componentes perpendiculares entre si:
: componente normal da força de contato , ou simplesmente força normal, perpendicular às superfícies em contato que se comprimem;
: componente tangencial da força de contato , ou simplesmente força de atrito, tangente às superfícies em contato que se comprimem.
No caso geral, a força de contato é igual à soma vetorial de suas componentes perpendiculares e , ou seja, . Considerando as informações fornecidas, assinale o que for correto.
(01) Um corpo em repouso sobre uma superfície plana e horizontal está submetido a duas forças, pois está interagindo de forma relevante com a superfície em que se encontra e com a Terra.
(02) Um corpo em repouso sobre uma superfície plana e inclinada está submetido a duas forças, pois está interagindo de forma relevante com a superfície em que se encontra e com a Terra.
(04) Em algumas situações em que a força de atrito pode ser desconsiderada, tem-se que .
(08) No caso de dois corpos cujas superfícies sejam duras e ásperas, sempre que a componente normal da força de contato estiver agindo, necessariamente a componente tangencial dessa força de contato também estará agindo.
(16) No caso de dois corpos cujas superfícies sejam duras e ásperas, sempre que a componente tangencial da força de contato estiver agindo, necessariamente a componente normal dessa força de contato também estará agindo.
(Enunciado: Vestibular UEM 2018 (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: aplicar a ideia do texto: cada corpo que interage de forma relevante dá uma força, e a força de contato tem componentes e .
(01) Verdadeira. Interagem com o corpo a Terra (peso) e a superfície (força de contato, que aqui é só normal). São duas forças.
(02) Verdadeira. Continuam sendo dois corpos interagindo: Terra e superfície. A força de contato agora tem componente normal e de atrito (que impede o deslizamento), mas, na contagem do texto, é uma única força , que equilibra o peso.
(04) Verdadeira. Sem atrito, e sobra .
(08) Falsa. O exemplo da (01) mostra o contrário: corpo em repouso numa superfície horizontal, sem tendência de escorregar, recebe normal mas atrito nulo. O atrito só aparece quando há deslizamento ou tendência de deslizamento.
(16) Verdadeira. O atrito entre superfícies sólidas só existe se elas estiverem comprimidas uma contra a outra, ou seja, se houver normal (: com , o atrito é zero).
⚠️ A armadilha: a (02). Quem conta “peso, normal e atrito” acha três forças; o texto, porém, conta forças por corpo que interage, e normal e atrito são as componentes de uma só força de contato.
A ideia em uma frase: uma força por corpo que interage; a força da superfície é uma só, com componente normal e, se houver tendência de deslizar, de atrito.
Resposta: soma 23 (01 + 02 + 04 + 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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