Questão 114 do ENEM PPL 2018

2º dia · Ciências da Natureza

Com um dedo, um garoto pressiona contra a parede duas moedas, de R$ 0,10 e R$ 1,00, uma sobre a outra, mantendo-as paradas. Em contato com o dedo está a moeda de R$ 0,10 e contra a parede está a de R$ 1,00. O peso da moeda de R$ 0,10 é 0{,}05\text{ N} e o da de R$ 1,00 é 0{,}09\text{ N}. A força de atrito exercida pela parede é suficiente para impedir que as moedas caiam.

Qual é a força de atrito entre a parede e a moeda de R$ 1,00?

  1. A
    0{,}04\text{ N}
  2. B
    0{,}05\text{ N}
  3. C
    0{,}07\text{ N}
  4. D
    0{,}09\text{ N}
  5. E
    0{,}14\text{ N}
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Resolução comentada

Quando um corpo está parado (equilíbrio), a soma das forças sobre ele é zero. Na direção vertical, o que puxa para baixo é o peso; o que segura é o atrito.

O ponto decisivo é escolher o sistema certo. Vamos tomar as duas moedas juntas como um só corpo. Elas estão em contato com o dedo e com a parede:

  • O dedo empurra as moedas na horizontal, contra a parede. Essa força e a normal da parede são horizontais e não entram no equilíbrio vertical.
  • Na vertical, atuam os pesos das duas moedas, para baixo, e a força de atrito da parede, para cima. Só a parede atrita com o conjunto que está no papel de sustentação (o atrito entre as moedas é interno ao sistema e se cancela).

Aplicando o equilíbrio na vertical:

  1. F_{at} = P_{0,10} + P_{1,00}
  2. F_{at} = 0{,}05 + 0{,}09
  3. F_{at} = 0{,}14\ \text{N}

O atrito da parede precisa sustentar o peso das duas moedas, e não só o da moeda que a toca.

Alternativa E.

Pegadinha: A alternativa D engana: a moeda de R$ 1,00 é a que toca a parede, mas o atrito dela também sustenta a moeda de R$ 0,10.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • Asubtrai os pesos (0,09 − 0,05), como se as moedas tivessem efeitos opostos.
  • Bconsidera só o peso da moeda de R$ 0,10, que está em contato com o dedo.
  • Cnão tem base física; é um valor sem relação com a soma dos pesos.
  • Dconsidera só o peso da moeda de R$ 1,00, esquecendo que ela também sustenta a outra.

Assuntos: equilíbrio de forças, força de atrito.

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