Ciências da Natureza ENEM 2022 média

Questão 103 do ENEM 2022 comentada

Identificação das forças que atuam sobre uma muleta inclinada no limite do escorregamento.

Numeração do caderno azul · Ciências da Natureza

Questão 103ENEM 2022

Tribologia é o estudo da interação entre duas superfícies em contato, como desgaste e atrito, sendo de extrema importância na avaliação de diferentes produtos e de bens de consumo em geral. Para testar a conformidade de uma muleta, realiza-se um ensaio tribológico, pressionando-a verticalmente contra o piso com uma força figura da questão, conforme ilustra a imagem, em que CM representa o centro de massa da muleta.

Mantendo-se a força figura da questão paralela à muleta, varia-se lentamente o ângulo entre a muleta e a vertical, até o máximo ângulo imediatamente anterior ao de escorregamento, denominado ângulo crítico. Esse ângulo também pode ser calculado a partir da identificação dos pontos de aplicação, da direção e do sentido das forças peso figura da questão, normal figura da questão e de atrito estático figura da questão.

figura da questão

O esquema que representa corretamente todas as forças que atuam sobre a muleta quando ela atinge o ângulo crítico é:

  1. A
    Alternativa A
  2. B
    Alternativa B
  3. C
    Alternativa C
  4. D
    Alternativa D
  5. E
    Alternativa E

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Ver a resposta e a resolução

Resposta: Egabarito oficial do INEP

O que a questão cobra

A questão exige reconhecer os pontos de aplicação, as direções e os sentidos das forças sobre a muleta. Também é preciso identificar o sentido do atrito estático quando ela está prestes a escorregar.

Resolução

Mantendo-se a força paralela à muleta

No ângulo crítico, a muleta ainda não escorregou. As forças devem ser representadas com seus pontos de aplicação e sentidos corretos.

A força aplicada F aponta ao longo da muleta, em direção ao piso. O peso P atua verticalmente para baixo no centro de massa (CM). No contato com o piso, a força normal N aponta para cima, perpendicular ao chão.

Como a componente de F ao longo da muleta tende a fazer a base deslizar para a esquerda, o atrito estático se opõe a essa tendência. Assim, ele aponta para a direita e atua no contato com o piso.

A alternativa E reúne essas quatro forças com as direções, os sentidos e os pontos de aplicação adequados. As demais apresentam pelo menos um erro: força aplicada fora da direção da muleta, peso ou normal em ponto incorreto, ou atrito no sentido inadequado.

Alternativa por alternativa

  • A

    F aparece vertical, embora deva ser paralela à muleta, e o peso está no contato com o piso, não no CM.

  • B

    F não está paralela à muleta, a normal está no CM e o atrito aponta para a esquerda, em vez de se opor à tendência de deslizamento.

  • C

    F, a normal e o atrito estão representados corretamente, mas o peso está no contato com o piso, não no CM.

  • D

    a normal está no CM, embora deva atuar no contato com o piso, e o atrito aponta no sentido errado.

  • E

    Correta. F é paralela à muleta; o peso atua no CM; e a normal e o atrito atuam no contato, com sentidos adequados.

Para lembrarO peso atua no centro de massa; a normal é perpendicular à superfície; e o atrito estático se opõe à tendência de deslizamento.

Resolução escrita com ajuda de IA a partir do gabarito oficial e revisada por um segundo modelo antes de ir ao ar. Achou erro? Avise a gente.

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