Questão 128 do ENEM PPL 2018

2º dia · Ciências da Natureza

Um carrinho de brinquedo funciona por fricção. Ao ser forçado a girar suas rodas para trás, contra uma superfície rugosa, uma mola acumula energia potencial elástica. Ao soltar o brinquedo, ele se movimenta sozinho para frente e sem deslizar.

Quando o carrinho se movimenta sozinho, sem deslizar, a energia potencial elástica é convertida em energia cinética pela ação da força de atrito

  1. A
    dinâmico na roda, devido ao eixo.
  2. B
    estático na roda, devido à superfície rugosa.
  3. C
    estático na superfície rugosa, devido à roda.
  4. D
    dinâmico na superfície rugosa, devido à roda.
  5. E
    dinâmico na roda, devido à superfície rugosa.
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Resolução comentada

Quando o carrinho se move sem deslizar, o ponto da roda que toca o chão está instantaneamente parado em relação a ele. Não há deslizamento entre as superfícies, então o atrito é estático, e não dinâmico.

A mola faz a roda girar e empurrar o chão para trás. Pela 3ª lei de Newton (ação e reação), o chão exerce sobre a roda uma força para frente. Essa força é o atrito estático, aplicado na roda, e é ela que impulsiona o carrinho.

Passos do raciocínio:

  1. A roda "empurra" a superfície para trás, com atrito estático.
  2. A superfície reage e empurra a roda para frente, também com atrito estático.
  3. Essa força externa sobre o carrinho aumenta a energia cinética dele, à custa da energia elástica da mola.

A força que age no carrinho é a exercida pela superfície rugosa sobre a roda. As alternativas C e D descrevem a força aplicada na superfície, que não move o carrinho. As alternativas A e E falam em atrito dinâmico, o que só ocorreria se a roda derrapasse.

Portanto, a força é o atrito estático na roda, devido à superfície rugosa.

Alternativa B.

Pegadinha: As alternativas C e E enganam: cada uma acerta uma metade (estático em C, força na roda em E) e erra a outra, então é preciso conferir o tipo de atrito e onde a força age.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • Afala em atrito dinâmico, mas não há deslizamento, e o eixo não é a origem da força que impulsiona o carrinho.
  • Co atrito estático é correto, mas essa força atua na superfície, não na roda; a que move o carrinho é a da superfície sobre a roda.
  • Datrito dinâmico só existe com deslizamento, e a força citada atua na superfície, não no carrinho.
  • Eatrito dinâmico exigiria a roda deslizando; sem deslizar, o atrito é estático.

Assuntos: atrito estático, leis de Newton, conservação de energia.

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