FisicaNet - Prof. Alberto Ricardo Prass
QUESTÕES RESOLVIDAS
QUESTÕES RESOLVIDAS
Código: ENEM-2022-103

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 $\vec{F}$, conforme ilustra a imagem, em que $\text{CM}$ representa o centro de massa da muleta.

Questão 103

Mantendo-se a força $\vec{F}$ paralela à muleta, varia-se lentamente o ângulo entre a muleta e a vertical, até o máximo ângulo imediatamente anterior ao 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 ($\vec{P}$), normal ($\vec{N}$) e de atrito estático ($\vec{f}_e$).

O esquema que representa corretamente todas as forças que atuam sobre a muleta quando ela atinge o ângulo crítico é:

Alternativas
A) Alternativa A
B) Alternativa B
C) Alternativa C
D) Alternativa D
E) Alternativa E Correta
Resolução Comentada

As forças aplicadas sobre a muleta são organizadas conforme seus pontos de atuação:

  • Força Peso ($\vec{P}$): atua verticalmente para baixo com ponto de aplicação no Centro de Massa ($\text{CM}$).
  • Força Normal ($\vec{N}$): aplicada na extremidade inferior da muleta (ponto de contato com o chão), perpendicular ao piso (orientada verticalmente para cima).
  • Força de Atrito Estático ($\vec{f}_e$): aplicada na extremidade inferior paralela à superfície, com sentido para a esquerda para se opor à tendência de deslizamento da base da muleta para a direita.
  • Força aplicada ($\vec{F}$): aplicada na extremidade superior ao longo do eixo oblíquo da muleta.

A alternativa que ilustra perfeitamente essa distribuição vetorial é a E.