Questão 107 do Enem 2023 PPL: o sentido do atrito nos pés dos operários e na pedra

Enem 2023 PPL · 2º dia · caderno azul · Física · Mecânica

Nos outros cadernos: amarelo 100 · cinza 135 · rosa 122

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C fA para cima da rampa, fB para baixo, fC para cima

Dois operários deslizam uma pedra, para cima, sobre uma superfície inclinada com velocidade constante. Um deles puxa a pedra utilizando uma corda, enquanto o outro a empurra, conforme a figura. No instante em que a pedra desliza sobre a posição B, apesar da força de atrito $\vec{f}_B$ exercida pela superfície, os pés dos operários não deslizam nas posições A e C, por causa, respectivamente, das forças de atrito $\vec{f}_A$ e $\vec{f}_C$ , exercidas sobre esses pés.

Rampa inclinada: um operário na posição A, mais embaixo, empurra a pedra que está em B; outro operário em C, mais acima, puxa a pedra com uma corda. Na pedra estão indicadas a normal N e o peso P

O diagrama que representa os sentidos das forças de atrito exercidas pela superfície da rampa nas posições A, B e C é:

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

O sentido do atrito em cada ponto: na pedra (B) e nos pés dos dois operários (A e C).

Na pedra (B): atrito cinético

A pedra desliza para cima. O atrito cinético sempre se opõe ao deslizamento: $\vec{f}_B$ aponta para baixo da rampa.

Nos pés (A e C): atrito estático

Para empurrar ou puxar a pedra para cima, cada operário faz força nos pés como quem anda: o pé empurra o chão para baixo da rampa. O chão reage, pela 3ª lei de Newton, com o atrito para cima da rampa, que impede o pé de escorregar.

Em A, o operário empurra a pedra para cima e é empurrado para baixo por ela: o atrito no pé aponta para cima.
Em C, a corda puxa o operário para baixo, em direção à pedra: o atrito no pé aponta para cima.

Resultado: $\vec{f}_A$ para cima, $\vec{f}_B$ para baixo, $\vec{f}_C$ para cima.

Alternativa C.

C Gabarito: alternativa C

Por que as outras alternativas estão erradas

A
Inverte todos os sentidos. Na pedra, que sobe deslizando, o atrito aponta para baixo, contra o movimento. (15,2% marcaram)
B
Foi a segunda mais marcada. Acerta os pés dos operários, mas na pedra o atrito não pode apontar para cima: ele se opõe ao deslizamento dela, que é para cima. (16% marcaram)
D
Acerta a pedra, mas erra os pés. Os operários empurram o chão para baixo da rampa com os pés; o atrito no pé é para cima, e é ele que os segura. (15,2% marcaram)
E
Erra a pedra e o operário de A. (10,8% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 5.204 candidatos que fizeram a prova.

Dificuldade pela TRIMédiaParâmetro B: 698 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 12ª mais difícil de 45 questões válidas desta prova. O parâmetro B, na escala de notas do Enem (500 + 100 · b), é a nota em que o candidato passa a ter mais chance de acertar a questão do que de errar, sem contar o chute.

Acertaram42,5%dos candidatos marcaram a C

Habilidade 20 · Competência 6Caracterizar causas ou efeitos dos movimentos de partículas, substâncias, objetos ou corpos celestes.

Como os candidatos responderam

A15,2%
B16%
C42,5% ✓ gabarito
D15,2%
E10,8%

Em branco: 0,2% · Mais de uma marcada: 0%

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza

abaixo de 50041,1%
500 a 60044%
600 a 70041,4%
700 ou mais78,6%

Quando o acerto sobe muito de uma faixa para a outra, a questão separa bem quem domina o conteúdo de quem não domina. Na TRI, isso é o parâmetro de discriminação.

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Força de Atrito

Atrito estático e cinético, frenagem com e sem ABS e o atrito nos pés de quem caminha.

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