Um caminhão transporta um bloco de granito sobre a sua carroceria plana numa estrada também plana e horizontal. Em que sentido atua a força de atrito sobre o bloco quando o caminhão:
a. Está acelerando?
b. Está com velocidade constante?
c. Está freando?
a. Está acelerando?
b. Está com velocidade constante?
c. Está freando?
Passo 1
O enunciado pede o sentido da força de atrito que o bloco de granito sofre sobre a carroceria de um caminhão em estrada plana e horizontal, nos 3 regimes de movimento. O conteúdo envolvido é atrito estático e a primeira lei de Newton (inércia): a força de atrito estático age para impedir o deslizamento relativo do bloco em relação à carroceria e aponta sempre no sentido oposto à tendência de movimento entre as superfícies.
Passo 2
Quando o caminhão acelera para frente, o bloco, por inércia, tende a “ficar para trás” relativo à carroceria, ou seja, há tendência de deslizamento do bloco para trás. Para evitar esse deslizamento, a força de atrito estático sobre o bloco deve atuar para frente, arrastando-o no sentido da aceleração do caminhão.
Passo 3
Com velocidade constante, a aceleração é nula e não há tendência de deslizamento do bloco em nenhuma direção. Logo, a força de atrito estático é nula (
) enquanto não houver perturbações.
Passo 4
Ao frear, o caminhão desacelera para frente, e o bloco, por inércia, tende a continuar seu movimento para frente relativo à carroceria (deslizaria para diante). A força de atrito estático necessária para impedir esse deslizamento atua para trás, isto é, no sentido oposto ao movimento do caminhão.
Resposta
(a) A força de atrito atua para frente (mesmo sentido da aceleração).
(b) A força de atrito é nula.
(c) A força de atrito atua para trás (oposto ao sentido do movimento).
(b) A força de atrito é nula.
(c) A força de atrito atua para trás (oposto ao sentido do movimento).