Por que quanto mais comprida a prancha de Snow/Ski mais rápido o atleta vai?

4 de outubro, 2010 às 12:00 | Postado em Mecânica, Mudanças de estado da matéria, Termologia, termodinâmica

Nos patins é a mesma coisa, as lâminas são mais compridas na modalidade de corrida. Por que vai mais rápido se a área de atrito é maior???

Pergunta originalmente feita em http://br.answers.yahoo.com/question/

Inicialmente uma consideração geral: Contrariamente à intuição das pessoas, os físicos que estudaram experimentalmente o atrito seco entre sólidos concluem que a área de contato entre corpos em atrito é de POUCA ou NENHUMA importância para determinar o valor da força de atrito.

No caso específico da patinação no gelo acontece um fato interessante. Devido à alta pressão da lâmina dos patins sobre o gelo, o gelo funde embaixo das lâminas. Essa fusão nada tem a ver com uma possível elevação da temperatura mas com o fato bem conhecido de que um AUMENTO da pressão BAIXA o ponto de fusão; o abaixamento do ponto de fusão nesse caso é tal que a água sob as lâminas, apesar de estar a uma temperatura inferior a 0ºC, funde. Assim sendo as lâminas deslizam sobre uma fina camada de ÁGUA LÍQUIDA, que ao espirrar para fora do sulco congela novamente (esse efeito é chamado “regelo”). Pelo fato da água estar líquida sob as lâminas, o atrito é menor. Se as lâminas são encurtadas, o sulco no gelo será mais profundo (devido à maior pressão exercida então) e se gastará mais energia nesse processo de fazer o sulco. Ora, mais gasto de energia implica em menos energia cinética (energia de movimento) no veículo. Por isso há um ganho (ainda que pequeno) em energia cinética, em velocidade, quando se tem lâminas mais compridas.

As pranchas “snowboard” operam sobre a neve e se tiverem pequena área, acabam por afundar na neve. Quanto maior a área, menor é o afundamento na neve, o que leva a uma redução na resistência ao avanço da prancha. Esta resistência devido ao afundamento NÃO deveria ser chamada de ATRITO pois o mecanismo de perda de energia mecânica da prancha é então diferente do que aquele que acontece por atrito entre dois sólidos.

Visualizações entre 27 de maio de 2013 e novembro de 2017: 1634.