A força de atrito está presente em situações cotidianas, como caminhar, frear um veículo, empurrar móveis ou segurar um objeto com firmeza. No Ensino Médio, seu estudo exige compreender que o atrito não é uma força fixa em todos os casos: ele depende da interação entre as superfícies e da força normal, podendo atuar de modo estático ou cinético, além de influenciar diretamente o equilíbrio e o movimento dos corpos.
Em problemas mais difíceis, o atrito costuma aparecer combinado com outras ideias da Mecânica, como decomposição de forças, planos inclinados, aceleração, torque e trabalho de forças dissipativas. Por isso, é importante analisar o contexto físico com atenção, identificar corretamente o sentido da tendência de movimento e distinguir quando o atrito impede o deslizamento e quando passa a atuar durante o escorregamento efetivo.
Questões sobre força de atrito
Questão 01
Gabarito: alternativa B). Correto. Em piso horizontal, N = mg = 200 N, então fatrito estático máximo = 0,40 × 200 = 80 N.
Questão 02
Gabarito: alternativa D). Correto. O atrito cinético vale μcN = 0,30 × 50 = 15 N; logo a = 15/5 = 3,0 m/s2.
Comentários por alternativa:
- A) Esse valor seria obtido com força de atrito menor que a calculada para o problema.
- B) Há subestimação da força de atrito ou erro na divisão por massa.
- C) Esse valor exigiria atrito de 25 N, maior que o fornecido pela superfície.
- D) Correto. O atrito cinético vale μcN = 0,30 × 50 = 15 N; logo a = 15/5 = 3,0 m/s2.
- E) Esse valor confunde força de atrito com aceleração, sem dividir pela massa.
Questão 03
Gabarito: alternativa A). Correto. Em repouso, o atrito equilibra a componente do peso paralela ao plano: mg sen 37° = 100 × 0,6 = 60 N.
Comentários por alternativa:
- A) Correto. Em repouso, o atrito equilibra a componente do peso paralela ao plano: mg sen 37° = 100 × 0,6 = 60 N.
- B) Esse valor surge de combinação inadequada entre seno e cosseno.
- C) Esse valor não corresponde à componente paralela nem à perpendicular do peso.
- D) Esse valor corresponde à componente perpendicular do peso, não ao atrito necessário.
- E) Esse valor usa o peso total, ignorando a decomposição no plano inclinado.
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Questão 04
Gabarito: alternativa E). Correto. Como a velocidade é constante, a resultante horizontal é nula: fat = F cos 37° = 50 × 0,8 = 40 N.
Comentários por alternativa:
- A) Esse valor não coincide com nenhuma componente correta da força aplicada.
- B) Esse valor corresponde à componente vertical da força, não à horizontal.
- C) Esse valor supera a própria força aplicada, o que não decorre deste contexto.
- D) Esse valor iguala atrito à força total, sem decompor o vetor aplicado.
- E) Correto. Como a velocidade é constante, a resultante horizontal é nula: fat = F cos 37° = 50 × 0,8 = 40 N.
Questão 05
Gabarito: alternativa C). Correto. A normal vale 200 N, então o atrito máximo é 0,25 × 200 = 50 N. Para equilíbrio: mg ≤ 50, logo m ≤ 5 kg.
Comentários por alternativa:
- A) Esse valor é menor que o limite calculado a partir do atrito máximo disponível.
- B) Ainda está abaixo do maior valor possível para equilíbrio vertical.
- C) Correto. A normal vale 200 N, então o atrito máximo é 0,25 × 200 = 50 N. Para equilíbrio: mg ≤ 50, logo m ≤ 5 kg.
- D) Com 8 kg, o peso seria 80 N, acima do atrito máximo de 50 N.
- E) Com 10 kg, o peso seria 100 N, muito acima da sustentação por atrito.
Questão 06
Gabarito: alternativa B). Correto. Em superfície horizontal, fat = μcN. Como as massas são iguais, N é igual, então maior μc implica maior atrito.
Comentários por alternativa:
- A) A força aplicada igual não determina, por si, o valor do atrito cinético.
- B) Correto. Em superfície horizontal, fat = μcN. Como as massas são iguais, N é igual, então maior μc implica maior atrito.
- C) Mesma massa garante mesma normal, mas o coeficiente diferente altera o atrito.
- D) No modelo usual, o atrito cinético não depende diretamente da velocidade do bloco.
- E) Movimento não anula atrito; nesse caso, ele é cinético e continua atuando.
Questão 07
Gabarito: alternativa E). Correto. Durante o deslizamento, o atrito cinético se opõe ao movimento relativo entre as superfícies.
Comentários por alternativa:
- A) O lançamento inicial não impede a atuação do atrito durante o movimento.
- B) Se apontasse para cima, favoreceria o deslizamento em vez de resisti-lo.
- C) A força perpendicular ao plano é a normal, não o atrito.
- D) O atrito atua paralelamente à superfície de contato, não verticalmente.
- E) Correto. Durante o deslizamento, o atrito cinético se opõe ao movimento relativo entre as superfícies.
Questão 08
Gabarito: alternativa A). Correto. Em MRU, a força aplicada equilibra o atrito: 18 = μc × 60, logo μc = 0,30.
Comentários por alternativa:
- A) Correto. Em MRU, a força aplicada equilibra o atrito: 18 = μc × 60, logo μc = 0,30.
- B) Esse valor produziria atrito de 12 N, ainda abaixo do observado.
- C) Esse valor produziria atrito de 9 N, inferior ao medido no experimento.
- D) Esse valor produziria atrito de 30 N, acima da força medida.
- E) Esse resultado ignora que coeficiente de atrito é adimensional e tipicamente menor nesse contexto.
Questão 09
Gabarito: alternativa D). Correto. O atrito estático varia conforme necessário para manter o equilíbrio, até atingir seu valor máximo.
Comentários por alternativa:
- A) O máximo é um limite, não o valor obrigatório em qualquer tentativa de empurrar.
- B) Em geral, o atrito estático equilibra forças paralelas à superfície, não o peso total.
- C) Peso e força horizontal têm naturezas diferentes; essa comparação não determina o atrito.
- D) Correto. O atrito estático varia conforme necessário para manter o equilíbrio, até atingir seu valor máximo.
- E) No modelo escolar, o atrito depende fortemente da normal e do coeficiente entre superfícies.
Questão 10
Gabarito: alternativa C). Correto. Sem derrapagem, o contato com a pista ocorre por atrito estático, que aponta para o centro da curva.
Comentários por alternativa:
- A) O peso atua verticalmente e não aponta para o centro da curva plana.
- B) A normal também é vertical nessa situação, sem componente centrípeta horizontal.
- C) Correto. Sem derrapagem, o contato com a pista ocorre por atrito estático, que aponta para o centro da curva.
- D) Sem derrapar, não há deslizamento relativo; portanto não se trata de atrito cinético.
- E) A força do motor impulsiona o carro, mas a curvatura depende da interação lateral com a pista.
Comentários por alternativa: