UFRGS 2013 — questão 6 de Física
Enunciado em texto
Instrução: As questões 06 e 07 referem-se ao enunciado abaixo.
Um estudante movimenta um bloco homogêneo de massa M, sobre uma superfície horizontal, com forças de mesmo módulo F, conforme representa a figura abaixo.
[Figura: três situações com o mesmo bloco de massa M sobre uma superfície horizontal; sob cada uma, uma marcação indica o mesmo deslocamento d. Em X, a força é aplicada no canto superior esquerdo, apontando para baixo e para a direita, formando o ângulo α com a face superior (horizontal) do bloco. Em Y, é aplicada no canto superior direito, apontando para cima e para a direita, formando o mesmo ângulo α com a horizontal. Em Z, é horizontal, aplicada na face esquerda, apontando para a direita.]
Em X, o estudante empurra o bloco; em Y, o estudante puxa o bloco; em Z, o estudante empurra o bloco com força paralela ao solo.
A força normal exercida pela superfície é, em módulo, igual ao peso do bloco
(A) apenas na situação X.
(B) apenas na situação Y.
(C) apenas na situação Z.
(D) apenas nas situações X e Y.
(E) em X, Y e Z.
(Enunciado e figura: Concurso Vestibular UFRGS 2013, Física — UFRGS.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Comissão Permanente de Seleção (COPERSE).
Resolução comentada
O que a questão pede: em quais situações a normal tem o mesmo valor do peso Mg.
Passo 1 — o equilíbrio na vertical. O bloco se move na horizontal, sem subir nem afundar: a soma das forças verticais é zero. Então a normal é o que “sobra” para equilibrar o peso e a parte vertical de F.
Passo 2 — cada situação (α medido a partir da horizontal, então a componente vertical de F é F·sen α):
• X — F empurra para baixo: , maior que o peso;
• Y — F puxa para cima: , menor que o peso;
• Z — F é horizontal, sem componente vertical: .
Só em Z a normal é igual ao peso.
⚠️ A armadilha: achar que a normal é sempre igual ao peso, “porque o chão é horizontal” (alternativa E). A normal é uma força de reação: ela se ajusta a tudo que aperta ou alivia o bloco contra o chão.
A ideia em uma frase: a normal não é o peso: empurrar inclinado para baixo aumenta a normal, puxar inclinado para cima diminui.
Resposta: alternativa C (apenas na situação Z).
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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