Rampas de acessibilidade, tanto em calçadas e prédios públicos, quanto particulares, facilitam a autonomia de cadeirantes. Segundo as normas, uma rampa, em obras novas, pode ter no máximo 8,33 % de inclinação ou $4{,}8\ {}^\circ$. Em obras antigas, na impossibilidade de cumprir o padrão, aceita-se até 12,5% ou $7{,}1\ {}^\circ$. Pedro é um senhor de 60 anos, com $80\ \mathrm{kg}$ de massa, que se desloca em sua cadeira de rodas de $20\ \mathrm{kg}$ de massa. Em certa ocasião, deparou-se com uma rampa que, visualmente, considerou muito inclinada. De fato, era, pois estava escrito em uma placa: Inclinação: $15\ {}^\circ$; elevação: $1\ \mathrm{m}$. Considere: seno de $15\ {}^\circ$ = 0,259, cosseno de $15\ {}^\circ$ = 0,966, $g=10\ \mathrm{m/s^2}$ e que exista uma força de atrito total de $21\ \mathrm{N}$ entre as partes da cadeira e dos pneus com o piso.
Considere as seguintes afirmações:
I. Se um amigo empurrasse Pedro rampa acima, precisaria aplicar uma força de $280\ \mathrm{N}$.
II. Se um amigo empurrasse Pedro rampa acima, precisaria aplicar uma força de $987\ \mathrm{N}$.
III. Se um amigo empurrasse Pedro rampa acima, precisaria aplicar uma força de $1021\ \mathrm{N}$.
IV. Independente da inclinação da rampa em questão, se ela fosse de $4{,}8\ {}^\circ$, $7{,}1\ {}^\circ$ ou os $15\ {}^\circ$, citados no enunciado, o acréscimo de energia potencial gravitacional ao chegar no topo da rampa seria o mesmo.
V. A distância percorrida pela cadeira, subindo a rampa, é de aproximadamente $3{,}9\ \mathrm{m}$.
Está correta a alternativa:
AUDITORIA PEDAGÓGICA — MÉTODO TEFClassificação: Mecânica > Trabalho e energia > Rampa e atrito.
Grau de dificuldade estimado: 4/5. Comparar múltiplas proposições com geometria de rampa e energia potencial.
Fonte da resposta: gabarito oficial URI Medicina 2023. A classificação de dificuldade é autoral; não corresponde à escala oficial da instituição.