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
é igual ao trabalho total das forças não conservativas, entre elas a força de atrito:
Para responder precisaremos lembrar que o sinal de
depende do ângulo entre
e o deslocamento
.
Passo 2
O trabalho de uma força em um deslocamento é
onde
é o ângulo entre a força e o deslocamento. Se
, então
. Portanto, para a força de atrito fazer
, 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
e faz
, 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.