Física 17 A Flashcards
(14 cards)
Qual é o valor máximo da força de atrito estático que impede o movimento de um corpo, sabendo que o movimento começa quando a força aplicada atinge 50 N?
A força de atrito estático impede o movimento de um corpo com tendência de deslocamento à direita. Forças aplicadas menores que 50 N (ex.: 10 N, 20 N, 40 N, 49,9 N) geram tendência, mas o corpo permanece em repouso. A força de atrito estático aumenta com a força aplicada até seu valor máximo, atingido na iminência do movimento (50 N), dependendo do coeficiente de atrito e da força normal. O movimento ocorre apenas quando a força aplicada supera 50 N.
Como calcular a força de atrito cinético de um corpo que se move com uma força de 50 N, e por que o coeficiente de atrito estático é maior que o cinético?
Ao aplicar 50 N, o corpo supera a força de atrito estático máxima (30 N) e se move. A força de atrito cinético é dada por F_ac = μ_c * N, onde μ_c é o coeficiente de atrito cinético e N é a força normal. O coeficiente de atrito estático (μ_e) é maior que o cinético (μ_c), fazendo a força de atrito estático máxima (μ_e * N) superar a cinética, o que explica por que é mais difícil iniciar o movimento do que mantê-lo.
Como varia a força de atrito estático até o movimento com 50 N, e como se comporta a força de atrito cinético após o movimento, com sua representação gráfica?
A força de atrito estático cresce de 0 a 30 N, oposta à força aplicada (F), mantendo o corpo em repouso até F = 50 N (e.g., F = 40 N, atrito = 40 N). Com F = 50 N, o corpo se move, e a força de atrito cinético, constante (e.g., 30 N), atua. No gráfico, o atrito estático é uma reta inclinada (0 a 30 N até F = 50 N); o atrito cinético é uma reta horizontal (constante, 30 N) para F ≥ 50 N.
Como a força de atrito estático possibilita o andar, segundo a terceira lei de Newton e a decomposição das forças?
Ao andar, o pé empurra o chão para trás, e, pela terceira lei de Newton, o chão aplica uma força de atrito estático igual para frente, impulsionando a pessoa. Essa força tem componentes horizontal (atrito estático) e vertical (força normal, equilibrando o peso). O atrito estático impede o deslizamento do pé para trás, fornecendo tração, essencial para o movimento, similar à tração em rodas de carros.
Como o atrito estático atua nas rodas de um carro com tração dianteira na arrancada, e qual a direção dessas forças nas rodas com e sem tração?
Na arrancada de um carro com tração dianteira, as rodas dianteiras empurram o chão para trás, gerando atrito estático para frente que impulsiona o carro (terceira lei de Newton). As rodas traseiras, sem tração, empurram o chão para frente, com atrito para trás, sem contribuir para o movimento. Em provas, rodas com tração (dianteiras) têm atrito para frente; sem tração (traseiras), oposto, focando apenas no atrito.
Por que o atrito estático, e não o cinético, atua no pé ao andar, apesar do movimento do corpo?
Ao andar, o pé empurra o chão para trás sem deslizar, com tendência de movimento para trás. O atrito estático, para frente, impede o deslizamento, possibilitando o movimento. O atrito cinético só atuaria se o pé deslizasse, o que não acontece. Mesmo com o corpo em movimento, o pé, parado ao tocar o chão, sofre atrito estático, uma distinção importante em provas.
Qual é a relação entre a força de atrito e a velocidade de um bloco em movimento, considerando que a força de atrito cinética permanece constante independentemente da velocidade?
A matéria discute a força de atrito em um bloco em movimento com velocidades de 10 m/s e 20 m/s, destacando que a força de atrito cinética, que vale 60 N, não depende da velocidade do corpo. Essa observação é importante para evitar o erro comum de associar maior velocidade a maior força de atrito. A força de atrito permanece constante, independentemente da velocidade, e vestibulares podem explorar essa ideia para confundir os alunos.
A força de atrito cinética de um bloco depende da área de contato com o chão, quando a área de contato é dobrada (2A)?
A força de atrito cinética de um bloco, que vale 60 N, não depende da área de contato com o chão, mesmo quando a área é dobrada (2A) em um bloco maior. Esse conceito, frequentemente cobrado em vestibulares, destaca que a força de atrito permanece constante, independentemente da área, corrigindo a ideia errada de que maior área implica maior atrito.
Qual é a direção da força de atrito estático no pé de uma pessoa ao andar, considerando a tendência de movimento do pé?
Ao andar, a força de atrito estático impede o pé de deslizar, atuando para frente (mesmo sentido do movimento da pessoa), enquanto o pé tende a se mover para trás. Essa força horizontal, distinta da força normal vertical, é frequentemente confundida em vestibulares como o Enem, onde muitos erram ao relacionar a direção do atrito com o movimento da pessoa, em vez da tendência de deslizamento do pé.
A força de atrito estático no pé de uma pessoa subindo uma rampa tem o mesmo sentido do movimento dela?
Ao subir uma rampa, o pé empurra o chão para trás, e a força de atrito estático, que impede o deslizamento, atua para frente, no mesmo sentido do movimento da pessoa. Essa questão do Enem confundiu muitos alunos, que erraram por não entender que o atrito estático se opõe à tendência de movimento do pé (para trás), alinhando-se ao movimento da pessoa, especialmente sem um desenho na prova.
Qual é o tipo de força de atrito (estático ou cinético) nas rodas de um carro em movimento normal e ao frear bruscamente com travamento?
Em movimento normal, a força de atrito nas rodas do carro é estática, pois não há deslizamento. Ao frear bruscamente com travamento, a força passa a ser cinética, devido ao deslizamento. Essa diferença, frequentemente confundida por alunos em provas, depende de a roda rolar (estático) ou deslizar (cinético).
Como o freio ABS mantém a força de atrito estática nas rodas ao frear bruscamente, e por que isso é crucial?
O ABS evita o travamento das rodas ao frear bruscamente, mantendo a força de atrito estática (máxima) em vez de cinética (deslizamento), por meio de rápida alternância entre frear e soltar. Isso reduz a distância de frenagem e preserva o controle do carro. Cobrado em vestibulares, o ABS é obrigatório em carros no Brasil por sua importância na segurança, já que humanos não conseguem modular a frenagem tão rapidamente.
Um corpo de 10 kg com força de 40 N entra em movimento, considerando que a força de atrito estática máxima é 50 N e o erro de achar que a força de atrito estática é 50 N, quando é 40 N?
Um corpo de 10 kg (força normal = 100 N) com força de 40 N não se move, pois a força de atrito estática máxima (F_atrito máx = 50 N) excede a força aplicada (F = 40 N). A força de atrito estática (F_atrito) é 40 N, igualando F e mantendo o repouso (1ª Lei de Newton). O erro comum é confundir F_atrito (40 N) com F_atrito máx (50 N). Vestibulares cobram essa diferença, testando a compreensão de que F_atrito se ajusta até F_atrito máx.
