6- É possível uma força de atrito fazer aumentar a energia mecânica de um sistema? Se sim, exemplifique.

Passo 1

O enunciado pergunta se uma força de atrito pode aumentar a energia mecânica de um sistema. O conteúdo aqui é o Teorema Trabalho–Energia, que diz que a variação da energia mecânica \Delta E_{\rm mec} é igual ao trabalho total das forças não conservativas, entre elas a força de atrito:
\Delta E_{\rm mec} = W_{\rm atrito}\,.
Para responder precisaremos lembrar que o sinal de W_{\rm atrito} depende do ângulo entre \vec F_{\rm atrito} e o deslocamento \d\vec r.

Passo 2

O trabalho de uma força em um deslocamento é
W = \int \vec F\cdot\d\vec r = \int F\,\d r\cos\theta\,,
onde \theta é o ângulo entre a força e o deslocamento. Se 0\le\theta<90^\circ, então W>0. Portanto, para a força de atrito fazer W_{\rm atrito}>0, basta que ela atue na mesma direção do deslocamento.

Passo 3

Na maioria das situações de atrito deslizante a força de atrito se opõe ao movimento \theta=180^\circ e faz W_{\rm atrito}<0, dissipando energia mecânica. Contudo, no caso da adesão (atrito estático) a força de atrito pode empurrar o corpo na direção do deslocamento, gerando trabalho positivo.

Passo 4

Um exemplo clássico é a tração de um carro: quando as rodas giram elas “empurram” o solo para trás. A força de atrito estático que o solo exerce sobre as rodas aponta para frente (mesma direção do deslocamento do carro), fazendo trabalho positivo e aumentando a energia cinética do veículo.

Resposta

Sim. Por exemplo, na força de atrito estático que o solo exerce sobre as rodas de um carro em aceleração, essa força aponta para frente, faz trabalho positivo e, assim, aumenta a energia mecânica do carro.

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