Trabalho da força de atrito e variação de energia cinética
30 de maio, 2015 às 13:46 | Postado em Atrito, Mecânica
Respondido por: Prof. Fernando Lang da Silveira - www.if.ufrgs.br/~lang/Quando andamos o trabalho realizado pela força de atrito estático é zero? Caso seja nulo o trabalho, então que força realiza trabalho para uma variação positiva de energia cinética de uma pessoa?
De fato quando andamos, dado que o solado do calçado NÃO desliza sobre o pavimento e portanto a força de atrito entre ambos é estática, NÃO há realização de trabalho pela força de atrito no sistema de referência do pavimento.
O Teorema Trabalho-Energia Cinética (TTE) para um sistema S não rígido, constituído por subsistemas que interagem externa e internamente ao sistema, afirma que a variação da energia cinética de S é igual ao somatório dos trabalhos das forças internas e externas a S. O somatório dos trabalhos de todas as forças pode ser diferente do trabalho da força resultante sobre S pois para a força resultante somente importam as forças externas a S já que as forças internas se anulam aos pares (Terceira Lei de Newton).
Desta forma, em acordo com o TTE pode acontecer que um sistema modifique sua energia cinética mesmo quando as forças externas não realizam trabalho.
Um caso facilmente inteligível é o da bicicleta com o ciclista ou do automóvel que se deslocando sobre uma pista horizontal ganhando ou não ganhando energia cinética. Neste caso é evidente que o trabalho é realizado INTERNAMENTE à bicicleta-ciclista ou ao automóvel. Digo que é evidente pois o ciclista notoriamente despendi energia e o motor do automóvel consome combustível. É o ciclista ou o motor que realizando trabalho interno ao sistema, além de suprir as perdas de energia devido a todas as resistências, pode ainda aumentar a energia cinética do sistema. E quando em uma frenagem na qual não ocorre deslizamento do pneu sobre a superfície de rolamento (portanto as forças atrito entre os pneus a pista são estáticas e não realizam trabalho), são as forças de atrito cinético internas ao automóvel (no sistema de freio e até no freio motor) que realizam trabalho resistivo ocasionando a perda de energia mecânica.
No caso de uma pessoa que se move, ganhando ou não energia cinética, como a força de atrito estático entre o solado do calçado e o pavimento sobre o qual ela se desloca NÃO realiza trabalho (a força de atrito estático não se desloca em relação ao pavimento), o trabalho é realizado internamente pelos músculos que movem partes do corpo (por exemplo as pernas) em relação ao restante do corpo.
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Boa tarde
No caso do atrito motor, bloco sendo arrastado na carroceria de um caminhão, neste caso o atrito no bloco é no mesmo sentido do movimento do caminhão. Neste caso a atrito realiza trabalho?
Att. Nascimento
Se houver força de atrito e o bloco se deslocar no sistema de referência da estrada, então neste sistema de referência a força de atrito realiza trabalho.