ENEM 2025/108
O enunciado pede explicitamente para analisar a força de atrito no plano inclinado, desconsiderando o trecho em que a caixa se move no piso horizontal.
Sabemos que a caixa permanece em movimento durante todo o trajeto e que a rugosidade entre as superfícies é a mesma. Logo, no plano inclinado, a força de atrito é do tipo cinético e tem módulo dado por:
\( F_{\text{at}} = \mu_k \, N \)
Em um plano inclinado de ângulo \( \theta \), a força normal é:
\( N = mg \cos\theta \)
Substituindo na expressão da força de atrito cinético, obtemos:
\( F_{\text{at}} = \mu_k \, mg \cos\theta \)
Durante todo o deslocamento no plano inclinado:
Portanto, o módulo de \( F_{\text{at}} \) não varia com o tempo ao longo do plano inclinado: é um valor constante.
O gráfico correto de \( F_{\text{at}} \) em função do tempo, considerando apenas o plano inclinado, é uma reta horizontal (força constante ao longo do tempo).
Resposta: (C)Outra forma de resolver:
Ponto essencial: o enunciado afirma que a caixa permanece em movimento inclusive na transição entre os pisos.
1) Tipo de atrito durante todo o percurso
Como a caixa nunca para, não há atuação de atrito estático. Durante todo o movimento atua apenas o atrito cinético.
\( f_c = \mu_c N \)
2) Trecho no plano horizontal
No plano horizontal:
\( N = mg \)
\( f_c = \mu_c mg \)
Como a rugosidade é constante e a normal é constante, a força de atrito é constante no tempo.
3) Trecho no plano inclinado
No plano inclinado:
\( N = mg \cos\theta \)
\( f_c = \mu_c mg \cos\theta \)
Esse valor também é constante (ângulo fixo).
Além disso, a questão não indica variação do ângulo ao longo do plano, portanto a força de atrito também é constante nesse trecho.
4) Conclusão física
Durante todo o percurso:
O único gráfico que representa uma força constante durante todo o tempo é:
Resposta: (C)