Tribologia é o estudo da interação entre superfícies em contato, incluindo atrito, desgaste e lubrificação.

Como se define o ângulo crítico em um ensaio tribológico?

O ângulo crítico é o maior ângulo entre a muleta e a vertical imediatamente antes do início do escorregamento.

Qual é a direção da força normal em relação ao piso?

A força normal é sempre perpendicular à superfície de contato, ou seja, ao piso.

O que caracteriza o atrito estático máximo?

O atrito estático máximo é o maior valor da força de atrito que impede o início do movimento relativo entre as superfícies.

Onde atua a força peso em um corpo rígido como a muleta?

A força peso atua verticalmente para baixo, aplicada no centro de massa do corpo.

Qual é a condição de equilíbrio para a muleta no ângulo crítico?

No ângulo crítico, a soma vetorial das forças peso, normal e atrito estático é nula, mantendo o corpo em equilíbrio.

Como se calcula o coeficiente de atrito estático usando o ângulo crítico?

O coeficiente de atrito estático é dado por \mu_e = \tan(\theta_c), onde \theta_c é o ângulo crítico.

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Questão 103 — Tribologia é o estudo da interação entre duas superfícies em contato, como desgaste e atrito, sendo de extrema importância na avaliação de diferentes…

ENEM 2022 Questão 103

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

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, conforme ilustra a imagem, em que CM representa o centro de massa da muleta. Mantendo-se a força

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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

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, normal

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e de atrito estático

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O esquema que representa corretamente todas as forças que atuam sobre a muleta quando ela atinge o ângulo crítico é:

Resolução

Resposta correta: Letra E

A questão aborda conceitos de tribologia, especificamente o equilíbrio de forças em uma muleta pressionada contra o solo, analisando o momento em que ela está prestes a escorregar (ângulo crítico). Para resolver, é preciso compreender as três forças que atuam: peso (\vec{P}), normal (\vec{N}) e atrito estático (\vec{F}_a). No ângulo crítico, o atrito estático atinge seu valor máximo e aponta paralelamente à superfície, contrária à tendência de escorregamento. O peso atua verticalmente para baixo, aplicado no centro de massa. A normal é perpendicular ao piso, aplicada no ponto de contato. O equilíbrio ocorre quando a soma vetorial dessas três forças é nula. A alternativa correta (E) é a única que representa corretamente os sentidos, pontos de aplicação e direções dessas forças no instante imediatamente anterior ao escorregamento.

Comentários por alternativa

A

A alternativa A está incorreta porque representa a força de atrito em direção errada, não se opondo à tendência de escorregamento da muleta.
B

A alternativa B erra ao posicionar a normal fora da perpendicular ao piso, o que não condiz com a definição física dessa força.
C

A alternativa C está errada pois a força peso não está corretamente aplicada no centro de massa da muleta ou está com direção inadequada.
D

A alternativa D falha ao representar o vetor de atrito com sentido ou ponto de aplicação incorretos, não respeitando o equilíbrio no ângulo crítico.
E

A alternativa E está correta porque mostra a força peso vertical para baixo no centro de massa, a normal perpendicular ao piso no ponto de contato e a força de atrito estático máxima paralela ao piso, contrária à tendência de escorregamento, exatamente como exige o equilíbrio no ângulo crítico.

Flashcards

Perguntas pontuais sobre o tema desta questão. Toque no card para virar e use as setas para navegar.

1 / 7

1. O que é tribologia?: Tribologia é o estudo da interação entre superfícies em contato, incluindo atrito, desgaste e lubrificação.
2. Como se define o ângulo crítico em um ensaio tribológico?: O ângulo crítico é o maior ângulo entre a muleta e a vertical imediatamente antes do início do escorregamento.
3. Qual é a direção da força normal em relação ao piso?: A força normal é sempre perpendicular à superfície de contato, ou seja, ao piso.
4. O que caracteriza o atrito estático máximo?: O atrito estático máximo é o maior valor da força de atrito que impede o início do movimento relativo entre as superfícies.
5. Onde atua a força peso em um corpo rígido como a muleta?: A força peso atua verticalmente para baixo, aplicada no centro de massa do corpo.
6. Qual é a condição de equilíbrio para a muleta no ângulo crítico?: No ângulo crítico, a soma vetorial das forças peso, normal e atrito estático é nula, mantendo o corpo em equilíbrio.
7. Como se calcula o coeficiente de atrito estático usando o ângulo crítico?: O coeficiente de atrito estático é dado por \mu_e = \tan(\theta_c), onde \theta_c é o ângulo crítico.

Questão 103 — Tribologia é o estudo da interação entre duas superfícies em contato, como desgaste e atrito, sendo de extrema importância na avaliação de diferentes…

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