Questão 102 do ENEM 2025 — Física
Para transportar uma caixa do primeiro para o segundo piso de uma construção, um trabalhador precisará arrasta-lá sobre um plano inclinado. O trabalhador começa a arrastar a caixa no primeiro piso, exercendo sobre ela uma força de grande intensidade, paralela ao seu deslocamento. Na medida em que a caixa sobe o plano inclinado, ele decide reduzir a força sobre ela, arrastando-a lentamente até chegar ao segundo piso. Considere que a caixa permanece em movimento nos encontros dos pisos com o plano inclinado, e que a rugosidade entre as superfícies permanece a mesma durante todo o percurso. O comportamento da força de atrito entre a caixa e o chão no plano inclinado é representado em:
Resolução comentada
A questão cobra a natureza da força de atrito cinético. A caixa é arrastada em movimento sobre um plano inclinado, e o trabalhador diminui a força aplicada ao longo da subida, mas a caixa nunca para: mantém-se em movimento e a rugosidade permanece a mesma. Pede-se o gráfico da força de atrito durante a subida no plano.
Em movimento, o atrito é cinético, e sua intensidade vale Fat = μ · N, em que μ é o coeficiente de atrito cinético e N é a força normal. No plano inclinado, a normal equilibra a componente do peso perpendicular à superfície: N = m · g · cos θ. A força do trabalhador é paralela ao deslocamento, então não tem componente perpendicular e não altera N. Como massa, gravidade, ângulo θ e rugosidade (μ) são constantes durante a subida, N é constante e, assim, Fat é constante, e o gráfico é uma reta horizontal.
Percebe-se, então, que o fato de o trabalhador reduzir a força não muda o atrito: ele só altera a aceleração da caixa (que, ao fim, sobe lentamente). Os gráficos incorretos mostram o atrito aumentando, diminuindo ou variando em degraus, o que o associa à força aplicada, confundindo atrito cinético com atrito estático, que sim varia conforme a força até o limite de começar o movimento. Como a caixa já está se movendo, vale a expressão do atrito cinético, e a resposta é o gráfico de linha horizontal, sem qualquer variação.