Questão 108 do ENEM 2025 — Ciências da Natureza

O que analisar

O enunciado descreve um trabalhador arrastando uma caixa por um plano inclinado. Ele começa aplicando uma força de grande intensidade e, ao subir, reduz essa força, arrastando a caixa lentamente. Precisamos determinar como se comporta a força de atrito entre a caixa e o plano ao longo do tempo.

Identificando o tipo de atrito

O enunciado dá duas pistas fundamentais:

1. A caixa permanece em movimento durante todo o percurso. Isso indica que o atrito atuante é o atrito cinético (dinâmico), e não o estático.
2. A rugosidade entre as superfícies permanece a mesma, ou seja, o coeficiente de atrito cinético ($\mu_c$) é constante.

Calculando a força de atrito

A intensidade do atrito cinético é dada por: $F_{at} = \mu_c \cdot N$

Em um plano inclinado de ângulo $\theta$, a força normal equilibra a componente do peso perpendicular à superfície: $N = m \cdot g \cdot \cos(\theta)$

Como a massa da caixa ($m$), a aceleração da gravidade ($g$) e a inclinação do plano ($\theta$) não mudam ao longo da subida, a força normal $N$ é constante. Sendo $\mu_c$ e $N$ constantes, a força de atrito cinético também é constante durante todo o tempo em que a caixa desliza.

E a força do trabalhador?

O trabalhador começa com força grande e depois a reduz. Isso altera a força resultante sobre a caixa e, portanto, sua aceleração e sua velocidade. Mas, no modelo clássico de atrito do ensino médio, a força de atrito cinético não depende nem da velocidade do corpo nem da força externa aplicada para puxá-lo — depende apenas da natureza das superfícies e da força normal.

Conclusão

O gráfico correto é aquele em que a força de atrito se mantém constante no tempo, representada por uma linha reta horizontal do início ao fim. Esse comportamento corresponde à alternativa C.