Física · FGV · 2024 | Questão sqc-fg085922

FísicaDinâmica

Código: fg085922
Banca: FGV
Órgão: INPE
Ano: 2024
Nível: Superior

Cargo: Tecnologista Júnior I - Operação de Sistemas Espaciais Embarcados

A figura a seguir mostra três blocos A, B e C, de massas m_A = 4 kg, m_B = 3 kg, m_C= 5 kg e uma força de módulo igual a 49N atuando no bloco B por meio de um fio ideal.

Considere que há deslizamento entre todas as superfícies de contato e que o coeficiente de atrito cinético entre os blocos é igual a 0,2, e entre o bloco C e o solo é igual a 0,1.

Considerando a aceleração dos blocos A e B são, respectivamente, iguais a

A2m/s²e 2m/s².
B2m/s²e 9m/s².
C9m/s²e 9m/s².
D0,4m/s²e 0,4m/s².
E0,4m/s²e 9m/s².

Revelar gabarito e comentário

GabaritoB — 2m/s²e 9m/s².

Comentário gerado por IA. É um apoio ao estudo, ancorado em fontes, mas pode conter imprecisões — confira sempre na fonte oficial (lei, súmula, edital e gabarito da banca). Encontrou um erro? Use “Reportar”.

Dinâmica: Associação de blocos com atrito

Gabarito: letra B. A aceleração do bloco B é determinada pela força resultante sobre ele, considerando a força aplicada e as forças de atrito opostas ao movimento, enquanto a aceleração do bloco A é determinada exclusivamente pela força de atrito cinético exercida pelo bloco B, que atua como força motriz para A.

Para resolver, analisamos as forças em cada bloco:

Bloco A ( $m_A = 4\, ext{kg}$ ): A única força horizontal que atua sobre ele é a força de atrito cinético ( $f_{AB}$ ) exercida pelo bloco B. Como $f_{AB} = \mu_c \cdot N_A = \mu_c \cdot m_A \cdot g$ , temos:
$f_{AB} = 0,2 \cdot 4 \cdot 10 = 8\, ext{N}$ .
Pela 2ª Lei de Newton ( $F = m \cdot a$ ): $8 = 4 \cdot a_A \implies a_A = 2\, ext{m/s}^2$ .

Bloco B ( $m_B = 3\, ext{kg}$ ): Sobre ele atuam a força aplicada ( $F = 49\, ext{N}$ ), a força de atrito com A ( $f_{BA} = 8\, ext{N}$ , sentido oposto) e a força de atrito com C ( $f_{BC} = \mu_c \cdot N_B = \mu_c \cdot (m_A + m_B) \cdot g$ ).
$N_B = (4 + 3) \cdot 10 = 70\, ext{N}$ .
$f_{BC} = 0,2 \cdot 70 = 14\, ext{N}$ .
Resultante em B: $F_R = F - f_{BA} - f_{BC} = 49 - 8 - 14 = 27\, ext{N}$ .
a_B = racF_Rm_B = rac273 = 9 extm/s^2.

Alternativa B — ✅ Correta ⟵ GABARITO

Corresponde exatamente aos valores calculados: $a_A = 2\, ext{m/s}^2$ e $a_B = 9\, ext{m/s}^2$ . O erro comum é tentar tratar o sistema como um bloco único, ignorando que os blocos deslizam entre si.

Alternativa A — ❌ Incorreta

Sugere acelerações iguais, o que ocorreria apenas se não houvesse deslizamento entre A e B. Como o enunciado afirma que há deslizamento, as acelerações são independentes.

Alternativa C — ❌ Incorreta

Calcula incorretamente a aceleração de A, assumindo que ele acompanha o movimento de B sem deslizamento.

Alternativa D — ❌ Incorreta

Resulta de um erro na aplicação das leis de Newton, possivelmente confundindo as massas ou os coeficientes de atrito no cálculo da força resultante.

Alternativa E — ❌ Incorreta

Inverte os valores ou utiliza premissas incorretas para a aceleração do bloco A.

NÃO CAIA NESSA!

A banca explora a confusão entre sistemas solidários (que se movem juntos) e sistemas com deslizamento. O aluno tende a somar todas as massas ( $m_A + m_B + m_C$ ) e aplicar a 2ª Lei de Newton para o conjunto, o que é um erro clássico quando há deslizamento entre as superfícies.

Gabarito: letra B

Link permanente: /questoes/fg085922