Questão 114 — ENEM 2023
Uma equipe de segurança do transporte de uma empresa avalia o comportamento das tensões que aparecem em duas cordas, 1 e 2, usadas para prender uma carga de massa M = 200 kg na carroceria, conforme a ilustração. Quando o caminhão parte do repouso, sua aceleração é constante e igual a 3 m/s² e, quando ele é freado bruscamente, sua frenagem é constante e igual a 5 m/s². Em ambas as situações, a carga encontra-se na iminência de movimento, e o sentido do movimento do caminhão está indicado na figura. O coeficiente de atrito estático entre a caixa e o assoalho da carroceria é igual a 0,2. Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s², as tensões iniciais nas cordas iguais a zero e as duas cordas ideais.
Nas situações de aceleração e frenagem do caminhão, as tensões nas cordas 1 e 2, em newton, serão
Alternativas
Resolução
Ficha da Questão
- Matérias Necessárias: Física → segunda lei de Newton; atrito estático
- Nível: Difícil — balanço em duas situações
- Gabarito: A
Passo 1 — Leitura
- Comando: "Tensões T₁, T₂ em aceleração e frenagem?"
- Armadilha: esquecer do atrito.
Passo 2 — Conceitos
- Iminência de movimento: atrito estático máximo = μ·M·g.
- M = 200 kg; μ = 0,2; g = 10 → atrito máximo = 400 N.
- Corda puxa no sentido oposto ao deslizamento iminente (corda 1 atrás, corda 2 na frente/cabine).
Passo 3 — Decodificação
- Aceleração (a = 3 m/s², caminhão avança): carga tende a ficar para trás → corda 2 (cabine) retém.
- Força total para frente = M·a = 600 N.
- Atrito (para frente) = 400 N.
- T₂ = 600 − 400 = 200 N. T₁ = 0.
- Frenagem (a = 5 m/s² contrária ao movimento): carga tende a avançar → corda 1 (traseira) retém.
- Força total para trás = M·a = 1 000 N.
- Atrito (para trás) = 400 N.
- T₁ = 1 000 − 400 = 600 N. T₂ = 0.
Passo 4 — Resolução
Aceleração: T₁ = 0, T₂ = 200; frenagem: T₁ = 600, T₂ = 0 = A.
Passo 5 — Análise
A) 0/200 · 600/0. ✅ Correto.
B) 1 400 na frenagem. ❌ Ignora atrito contrário.
C) 600 na aceleração. ❌ Inconsistente.
D) 560/960. ❌ Números sem fundamento.
E) 640/1 040. ❌ Idem.
Gabarito: A
Passo 6 — Dica
- Padrão: corda só atua quando atrito não basta; sempre subtrair atrito.
- Conexões: segunda lei de Newton; caminhão em aceleração.