Suponha que você coloque seu livro-texto para deslizar pelo chão de um ginásio com certa velocidade inicial. O livro para de se mover rapidamente por causa da força de atrito exercida sobre ele pelo chão. A seguir, você começa a rolar uma bola de basquete com a mesma velocidade inicial. Ela continua a rolar de um lado do ginásio para outro. (b) O atrito afeta o movimento da bola de basquete significativamente?
Passo 1
Vamos pensar no que a questão está pedindo. Temos um livro deslizando no chão do ginásio e depois uma bola de basquete rolando com a mesma velocidade inicial. Queremos saber se o atrito afeta a bola de basquete de maneira significativa. Para resolver isso, vamos usar conceitos de força de atrito e movimento de objetos em movimento.
Passo 2
Primeiro, vamos entender a diferença entre deslizar e rolar. Quando o livro desliza, ele está em movimento de deslizamento, e a força de atrito que age é a força de atrito cinético. Já a bola de basquete, ao rolar, está em movimento de rotação, e a força de atrito que age é a força de atrito rolante.
Passo 3
A força de atrito cinético (
) pode ser calculada pela fórmula:
onde
é o coeficiente de atrito cinético e
é a força normal (geralmente igual ao peso do objeto).
Passo 4
Para a força de atrito rolante (
), usamos:
Aqui,
é o coeficiente de atrito rolante. Normalmente,
é muito menor que
, o que significa que a força de atrito rolante é menor que a força de atrito cinético.
Passo 5
Como a força de atrito é menor para a bola rolando (
), isso significa que a bola de basquete enfrenta menos resistência e, portanto, pode continuar rolando por mais tempo e por uma distância maior comparada ao deslizar do livro.
Passo 6
Além disso, a energia dissipada devido ao atrito rolante é menor, o que contribui para a maior eficiência do movimento de rotação da bola em comparação ao deslizar do livro.
Resposta
Sim, o atrito afeta o movimento da bola de basquete, mas de forma menos significativa do que no caso do livro deslizando. A força de atrito rolante é menor, permitindo que a bola continue rolando por mais tempo e distância.