ENEM 2023 - Uma equipe de segurança do transporte de uma empresa avalia o comportamento das tensões

Olá seja bem-vindo ao canal phisique sou o professor Thales e eu te ensino tudo sobre física para sua aprovação vamos resolver essa questão da prova do Enem de 2023 mas se você não conhece a questão ainda dá um pause no vídeo e tenta primeiro resolver sozinho ou sozinha bom a questão fala sobre uma carga de massa 200 kg que é colocada na carroceria de um caminhão para testar a força de tração em duas cordas né a corda um e a corda dois ele parte do repouso com uma aceleração de 3 m/s quadrado e quando ele

é freado bruscamente a sua aceleração também será constante porém de 5 m/s qu então a capacidade de frenagem é maior do que a capacidade da aceleração mas os dois valores são de de aceler aceleração o que muda é que uma aceleração vai ser positiva porque estará a favor do movimento que é onde eu vou colocar também o meu referencial e a desaceleração será negativa porque vai ser contrária ao movimento o que faz ele perder velocidade bom nas duas situações a carga se encontra na iminência do movimento e aqui vai uma crítica pro texto da questão

o que ele quis dizer na verdade é a iminência do escorregamento até porque movimento é claro que essa carga vai ter quando o camião Começar a se mover pra frente a caixa também se move pra frente só que ela não vai estar deslizando no piso da carroceria são coisas bem diferentes tá iminência do deslizamento e que o movimento do caminhão está indicado ali na figura temos o coeficiente de atrito estático entre a carga e a carroceria né 0,2 a gravidade é 10 e a gente considera tudo ideal certo as tensões iniciais nas cordas são nulas

e as duas cordas são ideais B ele quer então que você responda quais serão as forças de tração na aceleração e na frenagem são duas situações diferentes Então temos que resolver o problema duas vezes né primeiro na aceleração e depois na frenagem bom vamos pensar então durante a aceleração ele se move pra direita acelera também pra direita você concorda que isso faz com que a Caixa tem uma tendência de escorregamento para trás quando o caminhão pisa no acelerador a tendência é que essa caixa escorregue para trás da carroceria não que ela vai realmente para trás

para um referencial em repouso na terra a tendência é que a caixa continuasse parada Mas para um referencial dentro da carroceria como a carroceria acelera pra frente a tendência é que a Caixa escorregue na carroceria pra parte de trás e isso faz com que a corda um fique sub submetida a uma força de compressão e acontece que nenhuma corda apresenta resistência à compressão se você empurra uma corda ela não vai te empurrar de volta ela apenas fica frouxa ela perde a sua tensão nesse caso a corda um nem sequer estava tracionada então se eu empurrar

cordão ali pro fundo do caminhão ela não vai fazer nada ela não vai aplicar força nenhuma eu quero que você imagine que essa primeira corda fica apenas meio relaxada né digamos assim ó e a tração T1 certamente será igual a zero Professor Então quais são as forças que atuam nessa carga bom com certeza vai ter uma força de atrito que se opõe à tendência de escorregamento até porque a questão fala sobre um coeficiente de atrito se a tendência é a caixa escorregar para trás surge uma força de atrito pra frente então aqui eu já coloco

o fat e a corda dois fica tracionada porque quando a caixa Tenta ir para trás ela puxa a corda dois e uma corda Tem sim resistência a puxões a força de tração Então na hora que ela tenta se afastar a corda dois a corda Puxa ela de volta pra direita então aqui eu tenho T2 e também a força de atrito são essas duas forças que permitem a caixa acelerar junto com o caminhão certo então ela só consegue ir pra frente porque tem uma corda puxando ela pra frente e também porque tem um atrito em entre

a caixa e a superfície da carroceria teria também claro uma força normal para cima e uma força peso para baixo mas aqui não tem muito segredo porque a caixa não vai sair voando certo muito menos vai afundar no chão então com certeza a força normal é igual a força peso a força normal e a força peso estão se equilibrando mutuamente bom fazendo agora a Segunda Lei de Newton aplicando a Segunda Lei de Newton pra nossa caixinha tinha lembra que a força resultante é igual a massa vezes a aceleração se nós temos aceleração teremos então a

força resultante e sabendo a resultante com isso vamos descobrir quanto vale a força de tração bom escrevendo então aqui a equação força FR de resultante é igual a massa vezes aceleração ma na força resultante você tem que olhar pra figura tem que fazer o desenho para depois entender quem que é a nossa força resultante por isso que desenhar é tão importante quanto saber os cálculos agora que você já representou as forças basta verificar que eu tenho duas forças pra direita ah profe tem uma para cima e tem uma para baixo mas a de cima e

a de baixo estão se cancelando de forma que a resultante é apenas a soma da força de tração T2 com a força de atrito estático e a gente já vai assumir que esse atrito estático está no seu valor máximo até porque a Caixa está na iminência do escorregamento O atrito foi aumentando foi aumentando foi aumentando à medida que o caminhão foi acelerando até atingir essa aceleração máxima de tal forma que ela está aqui quase que se soltando do piso então quase se soltar do piso significa que o atrito estático atingiu o seu limite e se

ele atingiu o limite nós podemos calcular essa força de atrito pela formulinhas normal isso é igual a massa vezes a aceleração bom a massa nós já temos a aceleração também já temos coeficiente já temos e a força normal é a própria força peso em módulo é igual a força peso e a força peso é só multiplicar a massa pela gravidade ou seja se a massa é 200 o peso é de 2000 New E se o peso é de 2000 n a força Normal também será de 2000 New voltando pro cálculo colocando todos os valores a

gente descobre a força T2 vamos lá 0,2 x 2000 aqui vai dar 400 de força de atrito massa 200 kg aceleração 3 200 com 3 vai dar 600 então nós temos 600 - 400 o que dá exatamente 200 New PR forç de tração T2 E lembrando que a primeira corda não fica tracionada né A primeira corda não terá nenhuma força de tração pois ela não resiste a compressões ela não precisa puxar o bloco logo ela fica apenas folgada né ela permanece sem tração alguma bom gabarito ficamos entre a letra a e a letra B já

elimina a letra C porque ele já erra a força T2 já elimina a letra D porque ele erra as duas né tanto T1 quanto T2 e também a letra e que já erra as duas forças também tanto T1 quanto T2 bom agora é só repetir toda essa ideia só que na frenagem pensa comigo na frenagem o caminhão está indo pra frente só que acelerando para trás ele começa a ter uma força resultante no pneu tem um atrito ali com asfalto que permite uma aceleração no sentido contrário o que vai reduzir a sua velocidade mas agora

pensa na Caixa essa carga que está na carroceria ela tende a escorregar para frente igual você quando tá no banco e aí o motorista freia de uma vez a sua tendência é ser arremessado pra frente na verdade é a inércia como você já tinha velocidade a sua tendência é manter essa velocidade constante Então vai trocar tudo isso que a gente fez deixa eu até apagar aqui ó para não ter erro agora eu quero que você pense numa tendência de de escorregamento da caixa aqui pra frente e se ela tenta escorregar pra frente a corda dois

vai ficar sem força nenhuma ela só vai ficar um pouco relaxada aqui mas não exerce força empurrando a caixa de volta T2 = 0 a corda um vai ficar tracionada puxando a caixa pra esquerda com uma força T1 vai surgir também um atrito estático com o o piso da carroceria aqui para trás também força de atrito estáo E aí você tá gostando do vídeo Então deixa o like aqui embaixo e já se inscreve no canal para me ajudar a continuar trazendo esse tipo de conteúdo e se você quiser aprender física comigo em um curso completo

começando do zero Acesse o meu site que eu vou deixar aqui na descrição Muito obrigado e tchau aqui para trás também força de atrito estático e a força normal e a força peso continuam da mesma forma que estavam antes né a normal continua para cima o peso continua para baixo inclusive com os mesmos valores se o peso é de 2.000 a normal continua igual a 2000 n Vou colocar aqui o peso também peso para baixo ainda com valor de 2000 n ou seja só o que vai mudar é que agora você vai ter a força

de tração T1 junto com atrito para poder desacelerar a nossa carga Então se essa caixinha consegue freiar junto com o caminhão é porque tem que ter força para trás freiando a caixa da mesma forma que o caminhão está freando pela força de atrito nos seus pneus volta pra segunda lei de Newton vou escrever aqui ó processo de frenagem a equação vai ser a mesma nosso referencial agora vai ter que trocar ao invés de colocar o referencial paraa frente eu vou adotar o referencial para trás que fica todo positivo eu não preciso me preocupar com valores

negativos tá então vai ficar assim ó força resultante é igual a massa vezes aceleração você vai ter que pensar Quem é a nossa força resultante agora nessa segunda etapa Só que mais uma vez é só somar as duas forças que estão no mesmo sentido né então quando você se perguntar caramba quem é a resultante poisa eu tenho duas pro mesmo lado faz a soma da força T1 com a força de atrito estático o que vai mudar aqui é a aceleração que agora é de 5 m/s a quadrado e aí numericamente acaba chegando em uma outra

resposta Vamos colocar aqui as formulinhas né temos O atrito coeficiente vezes a força normal e agora na linha de baixo eu coloco todos os valores já conhecidos o coeficiente 0,2 a força normal continua de 2000 n a massa ainda é de 200 só que a aceleração vai ficar igual a 5 200 x 5 vai dar 1000 02 com 2400 que passa subtraindo então a força T1 é igual a 1000 - 400 o que dá exatamente 600 n paraa força de tração então uma questãozinha bem legal envolvendo as leis de Newton questãozinha de blocos né com

força de atrito não é uma questão muito comum na prov do Enem geralmente le Newton aparece de uma forma mais conceitual um pouco mais teórica Então foi uma das primeiras questões assim realmente de aplicação da segunda lei de Newton uma questão bem clássica sobre bloquinhos de você representar as forças né aplicar ali a força resultante igual ma e é uma questão bem legal né não é nada impossível mas também não é aquela coisa fácil que a gente tá acostumado de ver na prova do Enem que geralmente le de Newton na prova do Enem não costuma

ser muito complicado não costuma dar trabalho nenhum e essa questão teve que parar um tempinho né teve que gastar um certo tempo investir um certo tempo para fazer esses dois processos né para fazer todos esses calculo zinhos então nosso gabarito 60 fica letra A bom Espero que tenha ficado Claro Muito obrigado e até a próxima aula