Questão 114 do ENEM 2023 comentada
Veja como aplicar as leis de Newton e o atrito estático para determinar as tensões nas cordas de uma carga.
Uma equipe de segurança do transporte de uma empresa avalia o comportamento das tensões que aparecem em duas cordas, 1 e 2, usadas para prender uma carga de massa M = 200 kg na carroceria, conforme a ilustração. Quando o caminhão parte do repouso, sua aceleração é constante e igual a 3 m/s2 e, quando ele é freado bruscamente, sua frenagem é constante e igual a 5 m/s2. Em ambas as situações, a carga encontra-se na iminência de movimento, e o sentido do movimento do caminhão está indicado na figura. O coeficiente de atrito estático entre a caixa e c assoalho da carroceria é igual a 0,2. Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2, as tensões iniciais nas cordas iguais a zero e as duas cordas ideais.
Nas situações de aceleração e frenagem do caminhão, as tensões nas cordas 1 e 2, em newton, serão
- AAceleração: T1 = 0 e T2 = 200; frenagem: T1 = 600 e T2 = 0.
- BAceleração: T1 = 0 e T2 = 200; frenagem: T1 = 1 400 e T2 = 0.
- CAceleração: T1 = 0 e T2 = 200; frenagem: T1 = 600 e T2 = 0.
- DAceleração: T1 = 560 e T2 = 0; frenagem: T1 = 0 e T2 = 960.
- EAceleração: T1 = 640 e T2 = 0; frenagem: T1 = 0 e T2 = 1 040.
Tente resolver antes de abrir. Errar aqui é de graça.
Ver a resposta e a resolução
O que a questão cobra
A questão exige relacionar a força resultante à aceleração da carga e considerar o atrito estático máximo. Também é preciso identificar qual corda traciona a carga em cada situação, conforme o sentido da aceleração do caminhão.
Resolução
Em ambas as situações, a carga encontra-se na iminência de movimento.
A figura mostra que a corda 1 fica atrás da carga e a corda 2, à frente, no sentido em que o caminhão se desloca. Como a carga está na iminência de escorregar, o atrito estático tem seu valor máximo:
F_atrito = 0,2 × 200 × 10 = 400 N
Na aceleração, a carga deve acompanhar o caminhão com aceleração de 3 m/s². A força resultante necessária é:
F_resultante = 200 × 3 = 600 N
O atrito atua para a frente, e a corda 2 completa a força necessária:
T2 = 600 − 400 = 200 N; T1 = 0
Na frenagem, a aceleração é contrária ao movimento. A carga precisa de uma força resultante de 1 000 N para trás:
F_resultante = 200 × 5 = 1 000 N
O atrito e a corda 1 atuam para trás. Assim:
T1 = 1 000 − 400 = 600 N; T2 = 0
Logo, os valores correspondem à alternativa A.
Alternativa por alternativa
- A
Correta. Está correta: na aceleração, T1 = 0 e T2 = 200 N; na frenagem, T1 = 600 N e T2 = 0.
- B
Está errada: na frenagem, a tensão na corda 1 é 600 N, não 1 400 N.
- C
Repete exatamente os valores da alternativa A. Há duplicidade nas opções; o gabarito oficial indica A.
- D
Está errada: na aceleração, T1 = 0 e T2 = 200 N; na frenagem, T1 = 600 N e T2 = 0.
- E
Está errada: os valores não correspondem às forças resultantes necessárias nem ao atrito máximo de 400 N.
Para lembrarUse a segunda lei de Newton, F_resultante = m × a, e calcule o atrito estático máximo por F_atrito = μ × N.
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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