Questão 103 do ENEM 2022 — Física
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 
, conforme ilustra a imagem, em que CM representa o centro de massa da muleta.
Mantendo-se a força 
paralela à muleta, varia-se lentamente o ângulo entre a muleta e a vertical, até o máximo ângulo imediatamente anterior ao de 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 
, normal 
e de atrito estático 
.
O esquema que representa corretamente todas as forças que atuam sobre a muleta quando ela atinge o ângulo crítico é:
Resolução comentada
No ângulo crítico, três forças mantêm a muleta em equilíbrio na iminência de escorregar: o peso (vertical, aplicado no centro de massa), a normal (perpendicular ao piso) e o atrito estático máximo (paralelo ao piso, opondo-se ao deslizamento) — apenas um dos diagramas representa corretamente essas três forças em suas direções e pontos de aplicação.
Os diagramas incorretos costumam omitir uma dessas três forças ou desenhar o atrito em direção incorreta (perpendicular ao piso, por exemplo), o que romperia justamente o equilíbrio que define o instante do ângulo crítico.