ENEM 2022 · Ciências da Natureza
Questão 103 do ENEM 2022
Resposta: letra E. Uma muleta é pressionada contra o piso por uma força F paralela a ela, até o ângulo crítico antes do escorregamento; pede-se o esquema com todas as forças sobre a muleta.
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 , conforme ilustra a imagem, em que CM representa o centro de massa da muleta.
Mantendo-se a força 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 , normal e de atrito estático .
O esquema que representa corretamente todas as forças que atuam sobre a muleta quando ela atinge o ângulo crítico é:
- A
- B
- C
- D
- E
Resposta correta
Como resolver a questão 103 passo a passo?
O conceito que resolve
Sobre a muleta atuam: a força F aplicada ao longo do eixo, o peso P no centro de massa (vertical, para baixo), a normal N no ponto de contato (vertical, para cima) e o atrito estático fe, horizontal e contrário à tendência de deslizamento.
Como chegar na resposta
- A força F é paralela à muleta (ao longo do seu eixo), apontando para o piso.
- O peso P é vertical para baixo, aplicado no centro de massa (CM), e a normal N é vertical para cima, aplicada no contato com o piso.
- A componente horizontal de F empurra a ponta para um lado, e o atrito estático no contato aponta no sentido contrário (para a direita, no esquema).
- O esquema com F ao longo da muleta, P no CM, N e fe no contato é o da alternativa E.
Por que cada alternativa
- AA força F está na vertical, e não paralela à muleta, e o peso está aplicado no ponto de contato.
- BA força F está na vertical, não paralela à muleta, e o atrito está no sentido oposto ao correto.
- CO peso está aplicado no contato, e não no centro de massa.
- DO atrito aponta no sentido contrário à tendência de escorregamento.
- ECorreta: F paralela à muleta, P no CM, N vertical e fe oposta ao escorregamento.
Onde essa questão derruba a maioria
Aplicar o peso no ponto de contato ou orientar o atrito a favor do deslizamento.
O que estudar se você errou
Revise forças de contato, atrito estático e equilíbrio de corpos extensos.