Início » 1º ano do Ensino Médio » Física » Introdução à Dinâmica » Por ser o vestibular da UFSCar, a tarefa era de grande responsabilidade e o fiscal de prova precisava ainda levar ao fundo da sala toda uma fileira de carteiras. Exercendo sobre a primeira carteira da fila uma força horizontal de intensidade constante, acelera essa carteira a 1 m/s2. Observa então que, na medida em que uma carteira passa a empurrar a próxima, o conjunto todo tem sua aceleração diminuída, chegando a se tornar nula exatamente quando a fila contém seis carteiras. Enquanto lia as instruções da prova, pairava na mente do fiscal uma questão:

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Por ser o vestibular da UFSCar, a tarefa era de grande responsabilidade e o fiscal de prova precisava ainda levar ao fundo da sala toda uma fileira de carteiras. Exercendo sobre a primeira carteira da fila uma força horizontal de intensidade constante, acelera essa carteira a 1 m/s2. Observa então que, na medida em que uma carteira passa a empurrar a próxima, o conjunto todo tem sua aceleração diminuída, chegando a se tornar nula exatamente quando a fila contém seis carteiras. Enquanto lia as instruções da prova, pairava na mente do fiscal uma questão:

Qual deve ser a intensidade da força de atrito que ocorre entre uma carteira e o piso da sala?

Responda a questão do fiscal, considerando que:

As carteiras são idênticas, podendo ser consideradas pontos materiais que se movem em linha reta.

As intensidades das forças de atrito estático máximo e de atrito dinâmico são muito próximas, podendo ser consideradas iguais.

O piso da sala é plano e horizontal.

Cada carteira tem massa 25 kg.

A) 5 N.
B) 6 N.
C) 10 N.
D) 15 N.
E) 30 N.

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Resposta:

A alternativa correta é letra A

Para a primeira carteira, podemos escrever a seguinte equação (em módulo):

F - F_{a t} = m_{1} . a

onde F_at é a força de atrito e m₁ a massa da primeira carteira. Após seis carteiras, teremos:

F - F_{a t (6)} = 0

que é a condição em que as carteiras estão imóveis. Somando as duas equaçõs, obteremos:

F_{a t (6)} - F_{a t} = m_{1} . a

O segredo para resolver a questão é perceber que, como as carteiras são iguais, a relação entre a força de atrito de todas as 6 carteiras juntas (F_at₍₆₎) e a força de atrito de apenas uma carteira (F_at) será:

F_{a t (6)} = 6 . F_{a t}

Assim, consequiremos a equação simplificada:

5 . F_{a t} = m_{1} . a

Substituindo valores:

F a t = \frac{m_{1} . a}{5} = \frac{25.1}{5} = 5 N

Portanto, a resposta coreta é a alternativa A.

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Resposta:

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