UEM 2021 (Conhecimentos Específicos) — questão 31 de Física

Gabarito 26Dinâmica — bloco pressionado contra parede vertical: atrito estático e cinéticoVestibular · Conhecimentos Específicos de Física (somatória)

Enunciado da questão 31 de Física do UEM 2021 (Conhecimentos Específicos) — Enunciado — imagem da prova

Enunciado em texto

Um cubo de 10N de peso (em módulo) é empurrado contra uma parede vertical por uma força constante de módulo $F_0$ , perpendicular ao plano da parede. Nessas condições o bloco permanece parado em relação à parede. A partir de um instante inicial o módulo da força perpendicular passa a ser igual a $F$ . Dependendo do valor de $F$ o bloco pode permanecer parado ou descer escorregando pela parede. O coeficiente de atrito estático e o coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a parede são, respectivamente, iguais a 0,6 e 0,5. O módulo da força de atrito entre o cubo e a parede é representado por $f$ . Sobre a situação descrita, assinale o que for correto.

(01) Se $F = 20\text{N}$ , então $f = 12\text{N}$ .

(02) Se $F = 18\text{N}$ , então $f$ é igual ao módulo do peso do cubo.

(04) Se $F = 15\text{N}$ , então o cubo desce com velocidade constante.

(08) Se $F = 13\text{N}$ , então o módulo da força resultante sobre o cubo durante seu movimento é maior que um terço do módulo do seu peso.

(16) Se $F = 10\text{N}$ , então o cubo desce com aceleração $\frac{g}{2}$ (em módulo), em que $g$ é o módulo da aceleração gravitacional.

(Enunciado: Vestibular UEM 2021, 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: para cada valor de $F$ , decidir se o cubo fica parado (atrito estático) ou escorrega (atrito cinético). A normal é $N = F$ .

Passo 1 — critério: o cubo fica parado se o atrito estático máximo, $0{,}6\,F$ , for pelo menos igual ao peso, 10 N; ou seja, se $F \geq 16{,}7$ N. Parado, o atrito é o necessário para equilibrar o peso: $f = 10$ N. Escorregando, $f = 0{,}5\,F$ .

(01) Falsa. Com $F = 20$ N, o máximo seria 12 N, mas o cubo está parado e o atrito vale só o necessário: $f = 10$ N.

(02) Verdadeira. Com $F = 18$ N, o máximo é $10{,}8$ N, maior que o peso: o cubo fica parado e $f = 10$ N, igual ao peso.

(04) Falsa. Com $F = 15$ N, o máximo estático é 9 N, menor que o peso: o cubo escorrega. Aí o atrito é cinético:

$f = 0{,}5 \cdot 15 = 7{,}5\ \text{N}$

Sobra $10 - 7{,}5 = 2{,}5$ N para baixo: o cubo desce acelerado.

(08) Verdadeira. Com $F = 13$ N, o máximo estático é 7,8 N: escorrega.

$R = 10 - 0{,}5 \cdot 13 = 3{,}5\ \text{N}$

Como $\frac{10}{3} \approx 3{,}33$ N, a resultante é maior que um terço do peso.

(16) Verdadeira. Com $F = 10$ N, escorrega com $f = 5$ N, e a resultante é 5 N, metade do peso:

$a = \frac{P/2}{m} = \frac{g}{2}$

⚠️ A armadilha: na (01), calcular $f = \mu_e N = 12$ N. O $\mu_e N$ é o atrito estático máximo; enquanto o corpo está parado, o atrito vale só o que for preciso para equilibrar as outras forças.

A ideia em uma frase: parado, o atrito equilibra o peso (até o limite μₑN); escorregando, ele vale μ_c·N.

Resposta: soma 26 (02 + 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.

Prefere navegar prova por prova? Abra esta questão no Filatte Resolve.

UEM 2021 (Conhecimentos Específicos) — questão 31 de Física

Enunciado em texto

Resolução comentada

Vídeo em breve

Outras questões de Física do UEM 2021 (Conhecimentos Específicos)